Принцип адресности

Принцип однородности памяти

Принцип программного управления

Принцип двоичного кодирования

Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.

Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - чисчло, текст или команда. Над командами можно выполнять такие жедействия, как и над данными.

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:

· Устройства ввода/вывода информации

· Память компьютера

· Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ)

Машины, построенные на этих принципах, называются ФОН-НЕЙМАНОВСКИМИ.

Устройство персонального компьютера

Персональный компьютер как промышленное состоит из нескольких блоков, связанных соединительными кабелями.

Минимальный комплект блоков:	Дополнительные блоки
· системный блок · клавиатура · монитор · мышь.	· принтер (плоттер) · сканер · цифровая фото- видео- камера · трекбол, джойстик, тачпад · микрофон и акустические системы · бесперебойный блок питания · графический планшет и т.д.

ПК имеет открытую магистрально-модульную архитектуру:

· персональный компьютер состоит из отдельных функциональных блоков (модулей);

· информационная связь между модулями осуществляется посредством информационной магистрали (системной шины);

· отдельные модули компьютера соответствуют открытым стандартам и могут быть заменены или дополнены другими, их состав можно изменить или расширить.

Основные компоненты архитектуры: центральный процессор, информационная магистраль, внутренняя память (постоянная и оперативная), внешняя память, переферийные устройства (устройства ввода-вывода).

Системный блок ПК содержит все основные устройства компьютера: материнскую плату, адаптеры, блок питания, дисководы (для гибких магнитных дисков, компакт-дисков), винчестер, разъемы для подключения переферийных устройств.

Материнская (системная) плата - большая печатная плата несущая на себе главные компоненты компьютерной системы (центральный микропроцессор, оперативную память, микросхема BIOS, центральную шину).

Микропроцессор - миниатюрное вычислительное устройство, размещенное в одной сверхбольшой интегральной схеме. На кристалле сверхчистого кремния с помощью высокоточного процесса создано несколько миллионов транзисторов и других схемных элементов, образующих в совокупности все логические блоки процессора (арифметико-логическое устройство, устройство управления, регистры памяти).

Системная шина - кабель, состоящий из электропроводов для передачи информации между устройствами компьютера. По шине данных передается обрабатываемая информация. По шине пдресов - передаются адреса памяти и внешних устройств, к которым обращается процессор. По шине управления предаются управляющие сигналы. Количество одновременно передаваемых бит называется разрядностью шины.

Чипсет - микросхема, которая позволяет процессору говорить с памятью (северный мост) и периферией (южный мост). Чипсет - основа материнской платы.

К слотам (гнездам-разъемам) на материнской плате подключаются другие платы (контроллеры и платы расширения).

Оперативная память - небольшая печатная плата с микросхемами реализующими запись - хранение- чтение информации. Статическая память образована микроскопическими триггерами (при считывании записанного в ячейку памяти ее значение не меняется). Динамическая память образована микроскопическими конденсаторами (она медленнее, но менее энергоемка).

BIOS (Basic Input-Output System, базовая система ввода-вывода). - энергонезависимое постоянное запоминающее устройство, в которое записаны программы, реализующие функции ввода-вывода, тестирования компьютера в момент включения и др.

К слотам (гнездам-разъемам) на материнской плате подключаются другие платы (контроллеры и платы расширения).

Контроллеры (адаптеры)преобразуют форму представления данных и управляющих сигналов, которыми обмениваются различные устройства ПК. Конструктивно они оформляются в виде микросхем на печатных платах подключаемых к материнской плате и к соответствующим устройствам:

· контроллер дисков - формирует электроимпульсы при записи-чтении данных на диск и управляет работой подвижных частей дисководов;

· контроллер ввода-вывода (адаптер портов) - обслуживает принтеры, манипуляторы, сканеры и т.д., которые подсоединяются нему через специальные схемные устройства - порты (параллельные и последовательные);

· видеоадаптер (видеокарта, видеоплата) - преобразует набор данных, подлежащих отображению на экране в видеосигнал;

· аудиокарта (звуковая плата) - преобразует аналоговые сигналы звуковой частоты в цифровые коды и обратно.

· сетевая карта (сетевая плата, сетевой адаптер - осуществляет передачу данных из ПК в компьютерную сеть и обратно, преобразуя их в соответствии со стандартами сети.

Платы расширения - дополнительные электронные устройства, которые не входят в комплект поставки ПК, приобретаются отдельно с целью расширения функциональных возможностей машины и могут быть вставлены в свободный слот материнской платы (модем, звуковая карта и т.д.).

технологические запросы предприятий и организаций
Вопрос 7: Системное программное обеспечение (понятие программного обеспечения, функции и типы операционных систем, параметры и примеры современных ОС, понятие и назначение драйверов и утилит).

Компьютер - единство программного (soft) и аппаратного (hard) обеспечения.

Программа - алгоритм, записанный на языке программирования.

Программное обеспечение (software, SW, soft, софт, ПО) - общее понятие, описывающее программы для компьютеров в отличие от его аппаратных составляющих (hardware).

Программное обеспечение принято по назначению подразделять на системное, прикладное и инструментальное, а по способу распространения и использования на несвободное/закрытое, открытое и свободное. Свободное программное обеспечение может распространяться, устанавливаться и использоваться на любых компьютерах дома, в офисах, школах, вузах, а также коммерческих и государственных учреждениях без ограничений.

Инструмента́льное програ́ммное обеспе́чение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ.

Системное программное обеспечение - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы(процессором, оперативной памятю, каналами ввода-вывода, сетевым и коммуникационным оборудованием и т.п), реализуют связь аппаратного и программного обеспечения, выступая как "межслойный интерфейс" с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя.

В состав системного программного обеспечения входят: операционные системы, утилиты, драйверы.

Операционная система (operational system) - комплекс программ осуществляющих и обеспечивающих: пользовательский интерфейс (командной строки, графического, речевого), распределение ресурсов компьютера между выполняемыми задачами, управление файловой системой, поддержку сетевых взаимодействий, установку, работу и удаление приложений, управление аппаратными средствами ПК (памятью, переферийными устройствами и т.д.), обслуживание компьютера (дисков, виртуальной памяти, данных), защиту системы, данных и программ от опасный воздействий, разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы, взаимодействие между процессами. При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

В составе ОС различают три группы компонентов:

· ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему; системные библиотеки; оболочку с утилитами.

Существуют десятки операционных систем: однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные, реального времени и с разделением времени, сетевые и распределённые, общего назначения и специализированные, для мобильных устройств, персональных компьютеров, мэйнфреймов и суперкомпьютеров, коммерческие (проприетарные), свободно распространяемые, с открытым исходным кодом....

Сетевые операционные системы. Network operating system (NOS) — операционная система, поддерживающая работу с компьютерной сетью (обеспечение обработки, хранения, адресации, предоставления и запросов, передачи, безопасности данных в сети, контроля доступа к файлам и сервисам и т.д.).

К сетевым операционным системам относят:

· ОС для пользователей (сегодня все современные пользовательские ОС имеют встроенные сетевые функции), серверные ОС (SOLARIS, GNU/Linux, MS Windows Server, FreeBSD, NetWare); ОС сетевого оборудования (Cisco IOS).

В суперкомпьютерах используются основном UNIX-подобные (Unix-like) операционные системы: HP-UX, SPP-UX, AIX, UNICOS, SGI IRIX, Linux, Solaris, UXP/V, Tru64 UNIX и другие.

UNIX - переносимые, многозадачные и многопользовательские операционные системы.

Белорусско-российский суперкомпьютер СКИФ-МГУ используется кластерный вариант Linux.

Первая система UNIX была разработана в конце 1960-х под руководством Кена Томпсона и Дениса Ритчи. UNIX используются в основном в суперкомпьютерах, на серверах, как встроенные ОС для оборудования. В ходе разработки UNIX был создан язык Си.

ОС для мобильных устройств. Смартфоны, коммуникаторы, КПК используют более 20 различных операционных систем. Наиболее распространены к апрелю 2008 года ОС Symbian (67%) и Microsoft Windows Mobile (13%) и решения на основе на базе Mobile Linux.

Symbian OS специально разрабатывалась для мобильных устройств на языке С++. Symbian OS многоязычна, проcта в освоении, удобна, адаптируема, поддерживает множество приложений.

Операционные системы, установленные на мобильных устройствах: iPhone, Java ME, Windows Mobile, Google Android, Symbian OS, Palm, Other.

ОС для персональных компьютеров

Основные требования к современным пользовательским ОС:

Производительность (скорость, с которой система выполнять свои функции (операции над файлами, запуск приложений, установка и поддержка работы переферийных устройств и т.д.))

Надежность (уровень защищенность системы от внутренних сбоев, конфликтов между различными процессами и прикладными программами и т.д)

Безопасность (уровень защищенности системы от несанкционированного доступа к данным. аппаратным и программным ресурсам, некорректных и ошибочных действий пользователя, обеспечение родительского контроля, исключение введения пользователя в заблуждение фишинговыми и другими технологиями сетевого мошенничества)

Функциональность (способность реализовывать пользовательские задачи и служить средой для выполнения современных приложений и сервисов на основе поддержки актуальных стандартов (TCP/IP, HTTP, HTML, XML, CORBA, Unicode, POSIX, NFS, SMB, MIME, POP, IMAP и т.д.))

Многозадачность (обеспечение одновременного выполнения различных задач за счет разделения процессорного времени между несколькими исполняющимися программами и процессами)

Расширяемость (способность поддерживать новые переферийные устройства, интерфейсы, протоколы, сервисы на основе обновления и модернизации составляющих операционну. систему программ)

Комфортность (обеспечение понятного, легкого в усвоении и эргономичного пользовательского интерфейса)

Ресурсоемкость (уровень достаточности вычислительной мощности компьютера, вида и быстродействия его памяти, системной шины, интерфейсов для выполнения стандартных задач)

Операционные системы, установленные на персональных компьютерах (данные Net Applications)

	Операционная система	Январь 2008	Январь 2009	Февраль 2009
	MS Windows	91,5%	88,3%	89,37%
	Apple Mac OS	7,57%	9,93%	9,71%
	GNU/Linux	0,64%	0,8%	0,89%
***	Прочие	0,29%	1%	0,03%

Пользовательские ОС от Microsoft: MS DOS (MicroSoft Disk Operating System) - первое детище Microsoft с интерфейсом командной строки. Windows 1.0 (1985 год). Потом были Windows 2.0 (1987), Windows 3.0 (1990), Windows 3.1 (1992), Windows 3.11 (1992), Windows 95 (1995) Windows 98 (1998) Windows Me (2000), Windows XP (2001).

Windows XP (XP от experience - опыт) выпущена во многих вариантах (64-битная ОС и 32-битные: от Windows XP Home до Windows XP Professional) и характеризуется надежностью, дружественным пользовательским интерфейсом, развитой поддержкой мультимедийных и сетевых технологий. 21.04.2008 года для выпущен третий пакет обновлений Service Pack 3, который содержит все патчи, дополнения и исправления, вышедшие для Windows XP за три с лишним года. Microsoft приняла решение поддерживать Windows XP до 2014 года.

Windows Vista (vista - перспектива) выпущена в 2007 году. Windows Vista подверглась резкой критике за высокие цены, нестабильность работы, чрезмерную требовательность к оборудованию, ущемления свободы (связанные с защитой контента от копирования), проблемы с производительностью, поддержкой оборудования и отдельных приложений и т.д. Microsoft признала, что Windows Vista нуждается в доработке.

Windows Seven, призванная заменить неудачную Windows Vista. Официальная веосия появится в продаже 20.10.2009.

Apple Mac OS. Компьютеры Apple Macintosh выбирают издательские компании, фотографы и художники. В отличие от других машин, компьютеры Mac достаточно дороги. Но в то же время они отличаются более высоким качеством и интересным дизайном. Одним из фактором, влияющих на их выбор, является операционная система Mac OS, которую сам производитель называет лучшей ОС в мире. Mac OS удобная и понятная ОС с отличным графическим интерфейсом. Mac OS потребляет минимум оперативной памяти.

В Mac OS X Leopard (октябрь 2007) содержит более 300 функций и новое оформление рабочего стола с упрощенным процессом доступа к файлам. Технология Finder позволяет быстро находить и передавать файлы на другие компьютеры. Mac OS X построена на основе BSD Unix.

GNU/Linux

GNU/Linux — свободно распространяемая некоммерческая UNIX-подобная ОС, основанная на разработках в рамках проекта GNU, и на ядре Linux.

Дата добавления: 2014-01-07