Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Типы запоминающих устройств. Хранение и обработка информации.





Существуют различные типы запоминающих устройств:

1) Магнитные:

a. На магнитной ленте (стримеры) – устройства с последовательным доступом к информации (до 600 Мбайт);

b. На магнитном диске – устройства с прямым доступом к информации:

1. гибкие (дискеты) – 1,44 Мегабайт;

2. жёсткие (винчестеры) – Терабайты;

Данные на дисках записываются на дорожки концентрического типа (на гибком диске 80 дорожек, а на жестком – более 1224), которые разделены на отрезки-сектора по 512 байт. Количество секторов – 18 (гибкая дискета) или 35 (жесткий диск). При этом не все секторы предназначены для файлов пользователя. Существуют различные типы специальных («служебных») секторов. Например, секторы:

1. с программой-загрузчиком;

2. с таблицей размещения файлов;

3. со справочной информацией о файлах и др.

Недостатком этих ВЗУ является возможность их размагничивания.

 

2) Оптические (таблица 6).

Таблица 6 – Оптические диски

Тип диска Возможность перезаписи Ёмкость
CD-ROM только для чтения 700 Mb
CD-R можно записать один раз 700 Mb
CD-RW есть возможность перезаписи 700 Mb
DVD-R можно записать один раз 4,7 Gb
DVD-RW есть возможность перезаписи 4,7 Gb
Двухслойный DVD есть возможность перезаписи 16 Gb
Blu-Ray Disс есть возможность перезаписи 25..128 Gb

 

3) Электронные флэш-накопители. Ёмкость их на данный момент доходит до 512 гигабайт. Отличается высокой скоростью доступа к данным и надёжностью, благодаря отсутствию механических узлов.

В большинстве случаев информация на всех устройствах указанных типов хранится, в файлах. Файл – именованная область носителя информации (ленты, диска, флэш-карты и пр.), предназначенная для хранения информации в различном виде. Файл имеет имя, которое состоит из собственно имени (задаётся пользователем) и расширения (как правило, создается программой, которая обрабатывает этот файл). Пользовательское имя и расширение разделяются точкой (например – spisok.txt; document.doc; kartina.bmp; program.pas; program.exe и т.д.). Расширения файлов используются операционной системой, чтобы определить программу, которую необходимо запустить для обработки файла с данным расширением. Расширение определяет тип файла (текстовый, графический, звуковой, двоичный и т.д.). Теоретически расширение может и отсутствовать (это сделает работу с файлом неудобной). Некоторые расширения файлов приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Типы расширений

Расширение Тип
EXE, COM Исполняемые файлы – программы
DOC, RTF, TXT Документы
SYS Системные файлы
BMP, JPG, GIF, PNG Файлы изображений
MID, MP3, WAV, WMA Звуковые файлы
ASF, AVI, MOV, MP4, MPG Видеофайлы

 

При манипулировании группами файлов (их копировании, перемещении, удалении и др.) удобно для ускорения работы использовать специальные символы в именах файлов:

? означает один любой символ;

* означает любое количество любых символов.

Например:

program1.* - речь идет о всех файлах с именем program1 и любым расширением;

program?.for – все файлы с расширение for и именем program1 или program2 или program3;

*.* - все файлы и т.д.

Файлы по желанию пользователя могут объединяться в именованные группы – папки (директории, каталоги), которые именуются (без расширения). Папки могут объединяться в другие папки, образуя древообразную (иерархическую) структуру, записанную на носитель информации, который тоже имеет имя, состоящее из одной буквы латинского алфавита:

А, В гибкие диски;

С, D, E… жёсткие диски.

Пользователь может разделить жёсткий диск на несколько частей (логических дисков), которым тоже присваивается имя, состоящее из одной латинской буквы.

Папка, в которой работает пользователь, называется текущей (или рабочей). Самая первая папка (имеет имя диска) называется корневой. Таким образом, полное имя файла состоит из собственно имени с расширением и пути к этому файлу от корневой папки (путь состоит из имён папок, разделённых знаком «обратный слэш» - \).

 

 

Рисунок 4 – Система файлов и папок на диске

 

Например, полное имя файла Spisok.txt, показанного на рисунке 4 в схеме файловой системы, выглядит следующим образом:

 

D:\TEMP\MT3-12\Spisok.txt,

где D:\TEMP\MT13-12 – путь;

Spisok – имя;

.txt – расширение.

 

Принцип работы компьютера

В соответствии с принципом фон Неймана, компьютер работает под управлением программы, загруженной в основную память. Программа – совокупность команд, которые выполняются в определённой последовательности.

Примеры типовых команд: арифметическое действие, запись, считывание и пересылка данных.

Рассмотрим на схеме выполнение одной из команд (операторов) программы –команды сложения двух чисел – операндов команды (В и С) и получения результата выполнения команды – А:

А = В + С.

Компьютер работает с этой командой, как с последовательностью двоичных сигналов (используем 1 – для сигнала высокого уровня, 0 – для сигнала низкого уровня).

Тогда условно можно представить команду в таком виде:

010 1000 1001 0110,

где 010 – код операции (сложение);

1000 – адрес операнда В;

1001 – адрес операнда С;

0110 – адрес результата А.

 

Рисунок 5 – Взаимодействие центральных устройств

 

Тогда последовательность действий будет выглядеть следующим образом (рисунок 5):

1) ЦУУ считывает команду из ОП (в которой записаны исходные данные и программа);

2) ЦУУ передаёт сигнал

· в ОП об адресах операндов (В и С) и результата (А)

· в АЛУ о коде операции (сложение);

3) Из ОП в АЛУ передаются значения операндов B и C;

4) АЛУ

· вычисляет сумму

· передаёт её значение в ОП

· передаёт сигнал в ЦУУ о выполнении команды, на основании которого происходит считывание следующей команды

 

Процесс взаимодействия центральных и внешних устройств ЭВМ происходит посредством интерфейса (сопряжения), под которым понимается совокупность линии связи между устройствами, а также вид и порядок сигналов, проходящих по этим линиям.

Типы взаимодействия:

· множественный инте рфейс - каждое устройство компьютера соединено отдельными линиями связи с другими устройствами;

· единый интерфейс (общая шина) – в этом случае на одну линию связи (шину) параллельно подключены все устройства компьютера. Их взаимодействие происходит в режиме разделённого по времени интерфейса (по очереди).

Шина – не только линии связи, но и устройства синхронизации и усиления сигналов. Важная характеристика шины – пропускная способность (количество информации в единицу времени). Зависит она от разрядности шины и от тактовой частоты компьютера. Разрядность (количество проводов шины) определяет количество бит информации, обрабатываемой одновременно. Тактовая частота задает скорость выполнения операций.

Существуют шины трёх типов:

· Шины данных;

· Шины адресов;

· Шины команд.

 

Отдельно необходимо отметить особенности наиболее распространенных компьютеров – персональных. Первые персональные компьютеры (ПК) по сравнению с существовавшими ЭВМ имели следующие основные особенности (рисунок 6):

1. Основа элементной базы – микропроцессор (МП) – программно-управляющее средство, построенное на больших интегральных схемах (БИС);

2. Взаимодействие устройств ЭВМ происходит посредством единого интерфейса (общей шины).

 

Рисунок 6 – Схема персонального компьютера

Центральные устройства:

МП – микропроцессор.

ОП – основная память.

Внешние устройства:

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство.

УВВ – устройство ввода.

Увыв – устройство вывода.

ТКУ – телекоммуникационное устройство.

Современные ПК активно подключаются к компьютерным сетям. Поэтому в их архитектуре появляются ТКУ - модем, сетевая карта и др.

Модем - устройство для преобразования цифрового сигнала в аналоговый и наоборот. Он используется для подключения к сети Internet через телефонную, которая является аналоговой, линию.

 

Лекция 4.

Программное обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) – организованная совокупность обрабатывающих программ и обрабатываемых данных, реализованная на ЭВМ.

ПО делится на две группы (рисунок 7):

 

1. Общее ПО – предназначено для обеспечения функционирования компьютера и эффективной работы на нём. Этим ПО пользуется каждый пользователь. В состав ПО входит: операционная система (ОС) и специальный комплекс программ технического обслуживания (КПТО).

2. Специальное (или прикладное) ПО – предназначено для решения специальных прикладных задач. С ним работают пользователи-специалисты какой либо прикладной области (математики, экономисты, художники, программисты и др.). В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП). Среди них отдельно выделим системы программирования (СП).

 

Рисунок 7 – Типы программного обеспечения

Операционные системы

Операционная система – комплекс программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на компьютере.

Основные функции ОС:

1. Управление аппаратными и программными ресурсами ЭВМ.

2. Организация интерфейса (взаимодействия) пользователя с ЭВМ.

3. Запуск на выполнение прикладных программ.

ОС представляет собой пакет программ в виде файлов, расположенных, как правило, на жестком диске. После включения компьютера она автоматически загружается в основную память с помощью специальной программы-загрузчика, записанной в ПЗУ. В состав ОС в качестве дополнительных к основному пакету программ, как правило, добавляются драйверы – специальные программы, обеспечивающие нормальную, полноценную работу дополнительных внешних устройств (принтеров, сканеров и т.п.).

На практике используются различные ОС: MS DOS, WINDOWS, UNIX, LINUX, OS/2, OS X и т.д. Наиболее распространенной является операционная система фирмы Microsoft – WINDOWS, обладающая интуитивно понятным, дружественным графическим интерфейсом, и позволяющая одновременно работать с несколькими приложениями.

Графический интерфейс основан на системе окон и значков.

Окно WINDOWS – прямоугольная область экрана, внутри которой может выполняться какая-либо программа (окно приложения), могут выводиться сообщения или вводиться данные (окно диалога), могут располагаться какие-либо объекты – файлы, папки, диски и т.д. (групповое окно).

3 состояния окна:

1) обычное;

2) развёрнутое (во весь экран);

3) свёрнутое.

Значок – графическое представление объекта ОС (диска, папки, файла).

Ярлык – особый вид значка, ссылка на объект WINDOWS. Ярлыки используются для удобства запуска программ из разных мест и обеспечения сохранности объектов.

Организация интерфейса пользователя с компьютером осуществляется с помощью диалога, который может быть различным.

Типы диалога пользователя с компьютером:

1) меню (пользователь выбирает один вариант действий из нескольких предложенных);

2) вопросы, требующие ответа типа да/нет (частный случай меню);

3) шаблоны (ОС воспринимает информацию пользователя в строго определённой заданной форме);

4) команды.

Диалог также может быть синхронным и асинхронным. При синхронном диалоге его участники (пользователь и компьютер) поочередно находятся в активном состоянии, которое характеризуется обработкой сообщений, их анализом и выработкой решений. При асинхронном диалоге его участники одновременно находятся в активном состоянии (пользователь может в любой момент вмешиваться в работу компьютера и вносить в нее какие-либо изменения).

Программы операционной системы, постоянно находящиеся в оперативной памяти называются ядром операционной системы. Программы, загружающиеся в оперативную память по мере необходимости – транзиты ОС.

Динамическая память – часть оперативной памяти, свободная от ядра и транзитов. Она используется прикладными программами – программами, решающими какие-либо специальные (прикладные) задачи.

Решение прикладной задачи на компьютере под управлением ОС можно представить следующим образом (рисунок 8):

 

Рисунок 8 – Алгоритм решения задачи

 

Комплекс программ технического обслуживания – пакет сервисных программ для:

 

· проверки (определения наличия неисправностей);

· диагностики (локализации и классификации ошибок);

· отладки (исправления ошибок).

 

Эти программы записаны в ПЗУ, могут входить в состав ОС или устанавливаться дополнительно. К ним можно отнести программы для очистки, исправления, дефрагментации дисков, программы-антивирусы и т.п.

Системы программирования

Системы программирования предназначены для автоматизации процесса написания программ. В их состав входит язык программирования (ЯП), транслятор (Т) и специальные средства редактировании, отладки и компоновки (СРОК).

 

Язык программирования – совокупность правил, определяющих систему записей, составляющих программу, а так же определяющих синтаксис и семантику (смысл) используемых грамматических конструкций.

Типы языков программирования:

· Машинно-зависимые языки (зависят от типа компьютера):

o Язык машинных команд (двоичный код).

o Язык ассемблера (язык символьного кодирования). Ассемблер – специальная программа, которая переводит написанный код в машинные команды.

· Машинно-независимые языки - языки высокого уровня (Паскаль, Бейсик, С++ и др.).

Транслятор – системная программа, осуществляющая перевод программы с языка программирования высокого уровня на язык машинных команд.

 

Типы трансляторов:

· Интерпретатор – программа, которая преобразует каждый оператор программы в машинную команду и сразу передаёт её на выполнение. После выполнения преобразуется следующий оператор и т.д. (Плюс интерпретатора – удобство отладки программы. Минус – эта программа постоянно находится в оперативной памяти).

· Компилятор – преобразует в машинный код всю программу целиком и только потом отдаёт ее на выполнение (Плюс – не заполняется оперативная память).

Средства редактирования, отладки и компоновки включают в себя следующие программы: редактор (позволяет набирать и редактировать текст программы), отладчик (для нахождения ошибок), компоновщик (подключает к разрабатываемой программе библиотечные подпрограммы, отлаживает связи между ними и создает исполняемый файл).

Лекция 5.







Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.