Файл: Изучение алгоритмических процессов, вычислительных машин и самих вычислений.docx

Информатика-это изучение алгоритмических процессов, вычислительных машин и самих вычислений. Как дисциплина информатика охватывает широкий спектр тем-от теоретических исследований алгоритмов, вычислений и информации до практических вопросов реализации вычислительных систем в аппаратном и программном обеспечении.

Основные понятия информатики.

В основе любой компьютерной технологии лежит организация информации и управление информационными процессами

Для того чтобы определить наилучшую организацию данных в той или иной сфере необходимо, прежде всего, установить, что такое информация, что такое данные, какие характеристики данных важны для их компьютерного представления. Важными для понимания и решения этой проблемы являются фундаментальные понятия информатики: информация и данные.

Информацио́нные техноло́гии (ИТ, также — информационно-коммуникационные технологии) — процессы, использующие совокупность средств и методов сбора, обработки, накоплении и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса, явления, информационного продукта, а также распространение информации и способы осуществления таких процессов и методов (ФЗ № 149-ФЗ).

Кодирование — это перевод информации в удобную для передачи, обработки или хранения форму с помощью некоторого кода. Обратный процесс называется декодированием. Декодирование — это процесс восстановления содержания закодированной информации. Способы кодирования информации: числовой. символьный графический. Множество кодов очень прочно вошло в нашу жизнь. Так, числовая информация кодируется арабскими, римскими цифрами и др.

ЭВМ: Развитие вычислительной техники можно разбить на следующие периоды: Домеханический (с VI века до н.э. до XVII века н.э.). Механический (с XVII века до начала XX века). Электромеханический (с начала до середины XX века). Электронный (с середины XX века до настоящего времени). В свою очередь, электонный период можно разбить на: Электронно-ламповый (с 1944 по 1960 год) — 1-е поколение компьютеров.

Представление числовой информации с помощью систем счисления. Для 

---

представления информации в компьютере используется двоичный код, алфавит которого состоит из двух цифр — 0 и 1. Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту. Система счисления — это система записи чисел с помощью определенного набора цифр

Архитектура компьютера представляет собой совокупность средств, приемов, правил, абстракций и характеристик, которые порождают конкретную реализацию и которые можно использовать как классификационные признаки отличия вычислительных систем.

К средствам можно отнести систему из центральной части (одного или нескольких процессоров, выполняющих преобразование информации, и оперативной памяти), средств связи (каналов) и периферийных устройств (устройств ввода- вывода, отображения и запоминания информации).

Примером приемов может служить применение специальных таблиц для определения адреса расположения информации в памяти. В простом случае таблицы содержат имена данных и адреса их расположения в памяти. В более сложном случае таблицы содержат служебную информацию (дескрипторы), с помощью которой устанавливаются необходимые адреса памяти.

К правилам относятся алгоритмы взаимодействия процессора с терминальными устройствами, алгоритмы выполнения команд, методы вычисления физических адресов памяти и др.

Под абстракциями понимаются уровни архитектуры, определяющие принципы организации вычислительной системы и функции процессора. В качестве примера можно выделить следующие уровни абстракции архитектуры вычислительной системы:

1. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера, их назначение и взаимосвязь.

Компьютер состоит из следующих основ­ных устройств:

1. Процессорявляется главным устройством компью­тера, в котором происходит обработка всех видов информации. Другой важной функцией процессо­ра является обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера.

Процессор способен выполнять небольшой набор универсальных инструкций, называемых машинными командами.

Работа компьютера состоит в вы­полнении последовательности таких команд (программы)

2. Память предназначена для хранения как дан­ных, так и программ их обработки

Под внутренней памятью компью­тера принято понимать быстродействующую электрон­ную память, расположенную на его системной плате.

---

Наиболее существенная часть внутренней памяти назы­вается оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. При выключении питания содержимое ОЗУ полностью теряется.

Другая существенная часть внутренней памяти - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором, в частности, хранится информация, необходи­мая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания. Как очевидно из названия, инфор­мация в П3У не зависит от состояния компьютера.

Внешняя память. Сюда прежде всего следует отнести нако­пители на гибких и жестких магнитных дисках (послед­ние пользователи жаргонно именуют винчестерами), а также оптические дисководы (устройства для работы с CD-ROM). Вне­шняя память позволяет сохранить огромные объемы информации с целью последующего использования. Информация во внешней памяти предназначена для самого компьютера и поэтому хранится в удобной ему форме; человек без использо­вания машины не в состоянии, например, даже отда­ленно представить содержимое немаркированной дис­кеты или диска CD-ROM.

3. Устройства ввода-вывода. Служат для ввода информации в компьютер и вывода ее на экран или бумагу или в звуковые колонки или наушники(монитор, принтер, сканер, клавиатура, мышь и т.п.)

4. Шина Для связи основных устройств компьютера между со­бой используется специальная информационная магист­раль - шина. Шина состоит из трех частей:

• шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с кото­рым будет происходить обмен информацией;

• шина данных, по которой будет пе­редана необходимая информация;

• шина управления, регулирующая этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позво­ляет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).

Внешняя (долговременная) память — это место длительного хранения данных (программ, результатов расчётов, текстов и т.д.), не используемых в данный момент в оперативной памяти компьютера. Внешняя память, в отличие от оперативной, является энергонезависимой. Носители внешней памяти, Кроме того, обеспечивают транспортировку данных в тех случаях, когда компьютеры не объединены в сети (локальные или глобальные).

найдено на comp-science.narod.ru

Для считывания меняется магнитный поток головки, приводящий к изменению электрического сигнала из-за возникновения индукции. По скорости опережают оптические накопители минимум на порядок: 

---

чтение – до 150 – 200 МБ/с, запись до 100 МБ/с. По сравнению с предыдущими накопителями, HDD более быстрые, многократно перезаписываемые, надёжные, дешевые. Флеш-память. Самая новая внешняя память для компьютеров и ноутбуков.

Периферийные устройства — это обобщенное название устройств, подключаемых к ПК. Их разделяют на устройства ввода, вывода и ввода-вывода информации. Они могут быть как внешними, так и внутренними.

Внутренние – это те, которые устанавливаются на материнскую плату:

• 
  Жесткий диск;
  
• 
  Видеокарта;
  
• 
  Сетевая карта;
  
• 
  Wi-Fi адаптер;
  
• 
  Звуковая карта;
  

• 
  По:
  
• 
  В нее включаются:
  
• 
  - технология проектирования программ;
  
• 
  - методы тестирования программ;
  
• 
  - методы доказательства правильности программ;
  
• 
  - анализ качества работы программ;
  
• 
  - документирование программ;
  
• 
  - разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.
  
• 
  Жизненный цикл программного обеспечения (ПО) — период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Этот цикл — процесс построения и развития ПО.
  
• 
  Понятие, назначение, функции операционной системы. Классификация операционных систем.
  

Операционная система - это совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

Можно сказать, что это некий буфер между аппаратной частью ЭВМ и пользователем, предназначенный для осуществления взаимодействия пользователя с компьютером и управления его ресурсами.

Операционные системы можно классифицировать по различным признакам: числу решаемых задач, одновременно работающих пользователей, количеству поддерживаемых процессоров, по поддержке сетевой работы, базовому общению пользователя с системой, типу аппаратной платформы, числу разрядов адресной шины и др.

По числу параллельно решаемых на компьютере задачОС разделяют на:

           однозадачные(например, MSDOS);

           многозадачные(например, OS/2, UNIX, Windows 95 и выше).

В настоящее время на смену однозадачным ОС пришли многозадачные, которые обеспечивают одновременное решение нескольких задач и управляют распределением совместно используемых ими ресурсов (процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства).

---

По числу одновременно работающих пользователей:

    однопользовательские (например, MSDOS, Windows 3.х);

    многопользовательские(например, Unix, Linux, Windows 2000).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других.

Каждая операционная система имеет свои средства для выполнения пользователем тех или иных действий (запуск прикладной программы, копирование файла, форматирование внешнего устройства и т.д.). Поэтому в качестве признака классификации можно назвать пользовательский интерфейсс ОС. Различают ОС, обеспечивающие взаимодействие с пользователем посредством:

командного интерфейса (например, MS DOS);

     графического интерфейса (например,Windows).

На характеристики операционных систем, как правило, влияет специфика аппаратных средств, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы для персональных компьютеров различных платформ (IBM-совместимых, AppleMacintosh), мини-компьютеров, мэйнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди этих типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные.

По числу разрядов адресной шиныкомпьютеров, на которые ориентирована ОС, операционные системы разделяют на16-ти (MSDOS), 32-х (Windows 2000) и 64-разрядные (Windows 2003,Windows7).

На рынке операционных систем представлены разработки различных фирм, которые различаются ориентацией на аппаратные средства, решение определенного круга задач, потребности потребителя и пр. Можно выделить операционные системы, обладающие определенными общими чертами: один производитель, единый подход к организации и функционированию и пр., что позволяет классифицировать их по семействам и линейкам. Например, можно выделить такие семейства как Windows (Microsoft), Unix (различные разработчики), Solaris (Sun Microsystems) и другие. В семействе Windows принято различать линейку Windows 9.х (Windows 95, 98, Мillenium), Windows NT (Windows 2000, XP, 2003, Vista), Windows 7.

Операционная система должна обеспечить работу пользователя с информацией на внешних носителях (в том числе и прикладными программами) и с внешними устройствами. В соответствии с этими функциями структура любой ОС состоит из следующих компонентов:

1. Файловая система (Файловая система предназначена для работы с информацией, хранящейся на внешних носителях.

Файловая система включает в себя 

---