|
|
Типы запоминающих устройств. Хранение и обработка информации.Стр 1 из 3Следующая ⇒ 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
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
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 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 ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|