Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
информатика – наука и вид практической деятельности, связанные с процессом обработки информации с помощью вычислительной техники.
основная задача информатики заключается в определении общих закономерностей, процессов обработки информации, создания, передачи, хранения и использования в различных целях человеческой деятельности.
информация – совокупность сведений, расширяющие представления об объектах и явлениях окружающей среды, их свойствах, состоянии и взаимосвязей.
свойства информации: запоминаемость (способность воспринять информацию и хранить ее продолжительное время), передаваемость (способность информации к копированию), воспроизводимость (при копировании информация остается тождественной себе), преобразуемость (способность информации менять способ и форму своего существания)
сообщение – форма предоставления информации для ее последующей передачи в одном из видов: числовая форма, текстовая форма, кодовая, графическая, акустическая, видео-форма.
данные – информация, представляемая в формализованном виде, что обеспечивает ее хранение, обработку и передачу.
информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных о состоянии объекта, процесса или явления для получения новой информации об их состоянии.
система счисления – это соглашение о представлении чисел посредством конечной совокупности символов, называемой алфавитом. каждой цифре в соответствие ставится определенный количественный эквивалент.
системы счисления:
позиционные (система, в которой количественный эквивалент цифры зависит от ее положения в числе(десятичная система))
n – основание системы
- двоичная n=2, используемый алфавит A= {0,1}
- десятичная n=10, A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
- шестнадцатеричная n=16, A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}
9) классификация ЭВМ
1 по принципу действия: цифровые, аналоговые
ЦВМ работают с информацией, представленной в дискретной форме
АВМ непрерывного действия работают с информацией, представленной в непрерывной форме
2 по назначению: универсальные, проблемно-ориентированные, специализированные
3 по этапам создания: разделение ЭВМ на поколения, которые разделяют в зависимости от физических элементов или технологии их изготовления.
10) Структурная схема ПК.
ВЗУ – внешнее запоминающее устройство
ВК – видеокарта
ИП – источник питания
КВЗУ – контроллеры внешних запоминающих устройств управляют обменом информацией с ВЗУ
КК – контроллер клавиатуры содержит буфер, в который помещаются вводимые символы, и обеспечивает передачу этих символов другим компонентам
КПВВ – контроллер портов ввода-вывода управляют обменом информацией с периферийными устройствами
МП – микропроцессор выполняет команды программы, управляет взаимодействием всех компонентов ЭВМ
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство хранит исходные данные и результаты обработки информации во время функционирования ЭВМ
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство хранит программы, выполняемые во время загрузки ЭВМ
ПУ – периферийные устройства различного назначения: принтеры, сканеры
СА – сетевой адаптер (карта) обеспечивает обмен информацией с локальными и глобальными компьютерными сетями
Архитектуру определяют принципы:
1 принцип программного управления (для решения каждой задачи составляется программа, определяющая последовательность действий ЭВМ)
2 принцип программы, сохраняемой в памяти (команды программы подаются, как данные, в виде чисел, и обрабатываются как числа, а сама программа перед выполнением загружается в ОЗУ)
3 принцип произвольного доступа к памяти (элементы программ могут записываться в произвольное место ОЗУ, что позволяет обратиться к любому заданному адресу без просмотра предыдущих)
11) Центральные устройства ПК. Микропроцессор, назначение, структура, основные характеристики.
Микропроцессор - центральные блок ЭВМ, управляющий работой всех компонентов ЭВМ и выполняющий операции над информацией.
функции:
МП состоит из блоков:
АЛУ арифметико-логическое устройство
УУ устройство управление
математический сопроцессор
микропроцессорная память
интерфейс микропроцессора
регистры различного назначения
кэш-память 1 и 2 уровня
(!материнская плата НЕ входит в МП!)
УУ формирует и подает во все блоки ЭВМ в нужные моменты времени определенные сигналы управления, обусловленные спецификой выполняемой операции; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ
АЛУ выполняет все арифметические и логически операции над целыми двоичными числами и символьной информацией
Интерфейс предназначен для связи и согласования МП с системной шиной ЭВМ
МП память включает 14 основных 2-байтовых запоминающих регистров и множество доп. регистров
Регистры - быстродействующие ячейки памяти различного размера
основные параметры МП:
тактовая частота
разрядность
рабочее напряжение
тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемых МП за единицу времени
разрядность показывает, сколько бит данных МП может принять и обработать в своих регистрах за 1 такт. разрядность МП определяется разрядностью внутренней шины, т.е. количеством проводников в шине, по которым передаются команды
рабочее напряжение МП обеспечивается материнской платой, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы
13) КЭШ-память. Энергонезависимая память CMOS.
КЭШ-память обмен данных внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например, с оперативной памятью. для того, чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти внутри процессора создается буферная область - «сверх-оперативная память», это и есть КЭШ-память. Регистраторы КЭШ-памяти недоступны для использования. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в КЭШ-память, если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. при работе программы данные считываются из ОП в КЭШ с небольшим опережением
кроме ПЗУ существует энергонезависимая память CMOS, в которой хранятся данные об аппаратной конфигурации ЭВМ: о подключенных к ЭВМ устройствах и их параметры, параметры загрузки, пароль на вход в систему, текущее время и дата. питание памяти CMOS осуществляется от батарейки, расположенной в материнской плате, заряда хватает на несколько лет
14) Системная шина.
системная (общая) шина служит для обмена командами и данными между компонентами ЭВМ, расположенными на материнской плате. периферийные устройства подключаются к шине через контроллеры. такая архитектура ЭВМ называется открытой, т.к. легко может быть расширена за счет подключения новых устройств. передача информации по системной шине осуществляется по тактам.
сист. шина вкл. в себя:
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
1) между МП и ОЗУ;
2) между МП и контроллерами устройств;
3) между ОЗУ и внешними устройствами (ВЗУ и ПУ, в режиме прямого доступа к памяти).
характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность
15) Внешняя память ПК.
ВЗУ предназначены для долговременного хранения и транспортировки информации
ВЗУ взаимодействую с системной шиной через контроллеры, которые в свою очередь обеспечивают интерфейс ВЗУ и системной шины в режиме прямого доступа к памяти, т.е. без участия микропроцессора
ВЗУ: переносные или стационарные ВЗУ: магнитные носители, оптические, флеш-память
Магнитные носители основаны на свойстве материалов находиться в двух состояниях: «не намагничено»-«намагничено», кодирующие 0 и 1. По поверхности носителя перемещается головка, которая может считывать состояние или изменять его. Запись данных на магнитный носитель осуществляется следующим образом. При изменении силы тока, проходящего через головку, происходит изменение напряженности динамического магнитного поля на поверхности магнитного носителя, и состояние ячейки меняется с «не намагничено» на «намагничено» или наоборот. Операция считывания происходит в обратном порядке. Намагниченные частички ферро магнитного покрытия являются причиной появления электрического тока. Электромагнитные сигналы, которые возникают при этом, усиливаются и анализируются, и делается вывод о значении 0 или 1.
типы магнитных накопителей:
Накопители на жестких магнитных дисках
Накопители на гибких магнитных дисках
Дисковые массивы RAID
Оптические носители представляют собой компакт-диски диаметром 12 см (4,72 дюйма) или мини-диски диаметром 8 см (3,15 дюйма). Оптические носители состоят из трех слоев:
1) поликарбонатная основа (внешняя сторона диска);
2) активный (регистрирующий) слой пластика с изменяемой фазой состояния;
3) тончайший отражающий слой (внутренняя сторона диска).
В зависимости от возможности чтения/записи все компакт-диски можно разделить на три типа:
1) ROM (Read Only Memory) – только для чтения; запись невозможна;
2) R (Recordable) – для однократной записи и многократного чтения; диск может быть однажды записан; записанную информацию изменить нельзя и она доступна только для чтения;
3) RW (ReWritable) – для много кратной записи и чтения; информация на диске может быть многократно перезаписана.
Флэш-память представляет собой микросхемы памяти, заключенные в пластиковый корпус, и предназначена для долговременного хранения информации с возможностью многократной перезаписи. Микросхемы флэш-памяти не имеют движущихся частей.
17) Устройства ввода данных.
Клавиатура – это стандартное клавишное устройство ввода, предназначенное для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления. Клавиатуры имеют по 101-104 клавиши, размещенные по стандарту QWERTY (в верхнем левом углу алфавитной части клавиатуры находятся клавиши Q, W, E, R, T, Y).
Набор клавиш клавиатуры разбит на несколько функциональных групп:
- алфавитно-цифровые клавиши (буквы и цифры) предназначены для ввода знаковой информации и команд, которые набираются посимвольно;
- функциональные клавиши (F1-F12); функции клавиш зависят от конкретной, работающей в данный момент времени программы;
- клавиши управления курсором подают команды на передвижение курсора по экрану монитора относительно текущего изображения (стрелки, а также клавиши PAGE UP, PAGE DOWN, HOME, END); курсор – экранный элемент, указывающий на место ввода знаковой информации;
- служебные клавиши используются для разных вспомогательных целей, таких как, изменение регистра, режимов вставки, образование сочетаний «горячих» клавиш и т. д. (SHIFT, CAPS LOCK, ENTER, CTRL, ALT, ESC, DEL, INSERT, TAB, BACKSPACE);
- клавиши дополнительной панели дублируют действие цифровых клавиш, клавиш управления курсором и некоторых служебных клавиш.
Клавиатура подсоединяется к системной шине через специальный контроллер, содержащий буфер ввода, где хранятся введенные символы до тех пор, пока они не будут затребованы.
18) Устройства ввода графических данных. Сканеры.
Сканер – это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки.
Различают планшетные и ручные сканеры.
Принцип работы планшетных сканеров заключается в следующем. Сканируемый оригинал помещается на прозрачном неподвижном стекле. Вдоль стекла передвигается сканирующий сенсор с источником света. Оптическая система планшетного сканера проецирует световой поток, отражаемый от сканируемого оригинала, на сканирующий сенсор.
В отличие от планшетного, пользователь сам двигает сканирующую головку ручного сканера по оригиналу. Ручные сканеры применяются в магазинах для считывания скан-кодов товаров.
Основными характеристиками сканеров являются разрешающая способность, скорость сканирования и максимальный поддерживаемый формат бумаги. Эти характеристики аналогичны характеристикам принтеров.
19) Устройства вывода данных. Видеотерминальные устройства. Видеоподсистема ЭВМ включает два устройства:
1) монитор (дисплей), отображающий на своем экране текстовую и графическую информацию пользователю;
2) видеокарта (ВК; видеоконтроллер, видеоадаптер), обеспечивающая формирование изображения, его хранение, обновление и преобразование в сигнал, отображаемый монитором.
Видеокарта представляет собой плату, устанавливаемую в специальный слот на материнской плате или интегрированную в материнскую плату. Видеокарта содержит следующие элементы:
- графический процессор, обрабатывающий изображение и преобразующий его в сигнал для монитора;
- видеопамять, хранящую воспроизводимую на экране информацию; объем видеопамяти превышает 1 Гбайт (2011 г.);
- цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), преобразующий цифровую информацию об изображении в аналоговый сигнал; характеристиками ЦАП являются частота преобразования и разрядность, определяющая количество цветов, поддерживаемых видеокартой;
- видеоакселераторы; различают два типа видеоакселераторов: для плоской (2D) и трехмерной (3D) графики; первые эффективны для работы с прикладными программами общего назначения, вторые ориентированы на работу с разными мультимедийными и развлекательными программами; видеоакселераторы позволяют производить математические вычисления для построения трехмерных сцен на двухмерном экране без участия МП.
Основными характеристиками мониторов являются размер экрана, разрешение, размер зерна и частота развертки монитора.
Размер экрана монитора задается величиной его диагонали в дюймах. Приняты следующие типоразмеры экранов 12, 14, 15, 17, 19, 21 и 22 дюйма. 1 дюйм = 2,54 см. типы мониторов:
1) на основе электронно-лучевой трубки; 2) жидкокристаллические; 3) плазменные.
Электронно-лучевая трубка представляет собой запаянную вакуумную стеклянную колбу, дно (экран) которой покрыто слоем люминофора, а в горловине установлена электронная пушка, испускающая поток электронов. С помощью формирующей и отклоняющей систем поток электронов направляется на нужное место экрана. Энергия, выделяемая попадающими на люминофор электронами, заставляет его светиться. Светящиеся точки люминофора формируют изображение. недостатки: высокое потребление электроэнергии, вредное излучение
В жидкокристаллических мониторах используется специальная прозрачная жидкость, которая при определенных напряженностях электростатического поля кристаллизуется, при этом изменяются ее прозрачность, коэффициенты поляризации и преломления световых лучей. Эти эффекты и используются для формирования изображения. недостатки: огрниченность угла обзора, некачественная цветопередача и продолжительное время отклика
В плазменных мониторах изображение формируется сопровождаемыми излучением света газовыми разрядами в пикселях панели. недостатки: высокое энергопотребление и низкая разрешающая способность
20) Устройства вывода данных. Принтеры.
Печатающие устройства (принтеры) – это устройства вывода данных из ЭВМ и фиксирующие их на бумаге. Основными характеристиками принтеров являются разрешающая способность, скорость печати, объем установленной памяти и максимальный поддерживаемый формат бумаги.
Разрешающая способность или разрешение печати измеряется числом элементарных точек (dot), которые размещаются на одном дюйме (dpi).
Единицей измерения скорости печати информации служит число печатаемых страниц формата A4 (210 297 мм) в минуту
Данные с ЭВМ хранятся во встроенной памяти принтера. Далее принтер уже самостоятельно печатает файл без участия ЭВМ. Такая печать называется фоновой. Если данные для печати полностью не помещаются в память принтера, ЭВМ ждет, пока принтер распечатает данные и освободит память, и вновь загружает следующий блок данных в память принтера.
В матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами (pin). Между бумагой и иглой находится красящая лента. При каждом ударе иглы по ленте краска переносится на бумагу.
Достоинства матричных принтеров:
- низкая стоимость принтера и расходных материалов для него (красящей ленты);
- низкая себестоимость копии; - возможность одновременной печати нескольких копий с помощью копирки.
Недостатки матричных принтеров:
- невысокие качество и скорость печати; - шум при печати.
Струйные принтеры в печатающем узле вместо иголок имеют тонкие трубочки – сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил)
Основные достоинства струйных принтеров:
- высокое качество печати для принтеров с большим количеством сопел с разрешением до 720 1440 dpi; возможна печать фотографий;
- высокая скорость печати – до 10 страниц в минуту; - бесшумность работы.
Основные недостатки струйных принтеров:
- использование хорошей бумаги, чтобы не растекались чернила;
- опасность засыхания чернил внутри сопла, что иногда приводит к необходимости замены печатающего узла;
- высокая стоимость расходных материалов, в частности, картриджей с чернилами.
В лазерных принтерах для создания сверхтонкого светового луча служит лазер. Лазер вычерчивает на поверхности предварительно заряженного электрически положительно светочувствительного фотобарабана контуры невидимого точечного электронного изображения. На барабан наносится красящий порошок (тонер). В тех точках барабана, на которые попал лазерный луч, меняется заряд, и к этим местам притягивается частицы тонера. Лист втягивается с лотка и ему передается электрический заряд. При наложении на барабан, лист притягивает к себе частицы тонера с барабана. Для фиксации тонера, лист снова заряжается и проходит между валами, нагретыми до 180 градусов. По окончании печати барабан разряжается, очищается от тонера и снова используется.
Достоинства лазерных принтеров:
- высокая скорость печати – от 10 до 40 и выше страниц в минуту; - скорость печати не зависит от разрешения;
- высокое качество печати до 2880 dpi; - нетребовательность к качеству бумаги; - низкая себестоимость копии - бесшумность.
Недостатки лазерных принтеров:
- высокая цена принтеров, особенно цветных; - невысокое качество цветных изображений, напечатанных на цветных лазерных принтерах;
- высокое потребление электроэнергии.
21) Устройства обмена данными. Модем.
Модем – это устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи
ЭВМ вырабатывает дискретные электрические сигналы (последовательности нулей и единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме, то есть в виде сигнала, уровень которого изменяется непрерывно, а не дискретно. Модемы выполняют цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования. При передаче данных, модемы накладывают цифровые сигналы, полученные из ЭВМ, на непрерывную частоту телефонной линии (модулируют ее), а при их приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в ЭВМ.
По аппаратной реализации модемы бывают двух типов.
1. Программные (software) модемы представляют собой плату, вставляемую в слот PCI и работающую под управлением ОС Windows. Поэтому такие модемы называют Win-модемы. В программных модемах часть их функций реализована не в виде микросхем, а заменена программой, которая выполняется центральным МП ЭВМ. Такая замена существенно удешевляет модем, но обусловливает некоторую дополнительную нагрузку на МП.
2. Аппаратные (hardware) модемы реализуют все процедуры передачи и приема средствами самого модема. Поэтому такие модемы несколько дороже, но более эффективны при работе со старыми телефонными линиями. основными характеристиками модемов являются:
1) скорость передачи; 2) конструктивное исполнение: внутренний, внешний, встроенный;
3) способ подключения к ЭВМ в случае внутреннего и внешнего конструктивного исполнения: слот PCI, порт PCMCIA, порт USB;
4) сеть или технология, по которой модем осуществляет передачу
) Программное обеспечение ПК. Основная классификация.
Программное обеспечение - Совокупность программ, процедур и правил, а также документации, связанных с функционированием системы обработки данных
ПО предназначено для решения конкретных задач. Приложение (application) – это программная реализация решения задачи на ЭВМ. В большинстве случаев, приложения разрабатываются для последующего выхода с ним на рынок ПО. Программный продукт (ПП) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.
уровни ПО:1) прикладной уровень; 2) служебный уровень; 3) системный уровень; 4) базовый уровень
.
23) Базовый уровень ПО. Базовый уровень отвечает за взаимодействие с аппаратными средствами и хранится в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время эксплуатации. ПО базового уровня выполняет следующие функции:
- тестирование оборудования после каждого включения ЭВМ, которое состоит из инициализации системных ресурсов и регистров микросхем, тестирования ОЗУ, инициализации контроллеров, определения и подключения ВЗУ;
- передача управления загрузчику операционной системы;
- управление электропитанием при выключении ЭВМ.
24) Системный уровень ПО. Системный уровень обеспечивает взаимодействие других программ компьютера с базовым уровнем и непосредственно с аппаратным обеспечением. Совокупность ПО системного уровня образует ядро операционной системы (ОС) ЭВМ. Ядро ОС выполняет следующие функции:
- управление и распределение памяти ОЗУ и ВЗУ;
- управление процессами ввода-вывода;
- поддержка файловой системы – упорядоченной совокупности объектов различного типа (файлов), хранящихся в ВЗУ;
- управление устройствами через специальные программы – драйверы;
- организация взаимодействия и диспетчеризации процессов – выполняемых в данный момент программ и задач;
- предоставление интерфейса пользователю для управления перечисленными функциями – системы окон, меню, панелей инструментов
25) Служебный уровень ПО.
Служебный уровень автоматизирует работы по проверке и настройке компьютерной системы.
Типы служебных программ.
1. Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). для выполнения большинства операций по обслуживанию файловой системы: копированию, перемещению, переименованию файлов, созданию каталогов (папок), уничтожению объектов, поиску файлов и навигации в файловой системе.
2. Средства сжатия данных (архиваторы)
3. Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов проверки правильности работы программного и аппаратного обеспечения 4. Средства просмотра и воспроизведения. Служат для просмотра текстовых файлов, графических изображений, воспроизведения звуковых или видеофайлов.
5. Средства обеспечения компьютерной безопасности. Служат для предотвращения несанкционированного доступа к файлам для их чтения, изменения или повреждения.
26) Прикладной уровень ПО. Классификация. Прикладной уровень представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых выполняются конкретные задачи (производственные, творческие, развлекательные и учебные). Классификация прикладного ПО.
1. Офисные пакеты. Представляют собой комплексное решение задач, возникающих при документообороте. Включают текстовый редактор для создания и обработки текстов; табличный процессор для подсчета и анализа числовых данных; систему управления базами данных (СУБД) для хранения и обработки данных; редактор презентаций
2. Графические редакторы предназначены для создания и обработки графических изображений
3. Системы автоматизированного проектирования (cad-системы) предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ
4. Программы для работы в локальных и глобальных сетях
5. Системы автоматизированного перевода
6. Бухгалтерские системы
7. Инструментальные языки и системы программирования. Предназначены для разработки новых программ
27) Операционные системы. Виды операционных систем.Операционная система (ОС) представляет собой комплекс системных и служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое ПО, входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является основой для ПО более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.
Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов взаимодействия:
- взаимодействие между пользователем с одной стороны и программным и аппаратным обеспечением ЭВМ с другой стороны, называемое интерфейсом пользователя;
- взаимодействие между программным и аппаратным обеспечением, называемое аппаратно-программным интерфейсом;
- взаимодействие между программным обеспечением разного уровня, называемое программным интерфейсом.
ОС можно подразделить по типу аппаратного обеспечения, на котором ОС работает:
28) Основные функции ОС. Распределение ресурсов ЭВМ между процессами.
Основными функциями ОС являются:
1)распределение ресурсов ЭВМ между процессами – выделение процессам ресурсов ЭВМ в зависимости от их приоритета;
2) поддержание файловой системы – организация хранения и поиска программ и данных на внешних носителях;
3) обеспечение интерфейса пользователя – прием и выполнение команд пользователя.
После запуска программы создается соответствующий ей процесс, которому выделяются ресурсы ЭВМ. Каждый процесс получает адресное пространство в ОЗУ, содержащее стек, регистры, счетчик команд и другие необходимые элементы. Также ресурсами являются время процессора и доступ к устройствам ввода-вывода.
В каждый момент времени процесс может находиться в одном из следующих состояний:
- создание – подготовка условий для исполнения процессором;
- выполение – непосредственное исполнение процессором;
- ожидание по причине занятости какого-либо требуемого ресурса;
- готовность – процесс не исполняется, но все необходимые для выполнения процесса, кроме времени процессора, предоставлены;
- завершение – нормальное или аварийное окончание работы процесса, после которого время процессора и другие ресурсы ему не предоставляются.
ОС может выполнять несколько процессов одновременно, однако в каждый момент времени выполняется только один процесс. Таким образом, создается иллюзия многозадачности за счет мгновенного перераспределения ресурсов ЭВМ, прежде всего, времени процессора. Завершение процесса осуществляется ОС, другими процессами или пользователем, например, закрывающим программу.
Специальная программа планировщик, являющаяся частью ОС, распределяет ресурсы ЭВМ между процессами. Таким образом, процессы конкурируют за ресурсы. Каждый процесс имеет приоритет, в соответствии с которым он получает ресурсы ЭВМ. Наибольший приоритет имеют компоненты ОС, наименьший – программы пользователя.
29) Понятие файловой системы. Ее поддержание. Обеспечение интерфейса пользователя.
На одном физическом жестком диске может размещаться один или несколько логических дисков. Физический диск – это отдельное устройство. ОС разбивает физический диск на несколько разделов, в каждом из которых создается свой логический диск.
Каждый логический диск состоит из двух областей:
1) загрузочной области, содержащей программный код для загрузки ОС;
2) области данных, которая содержит файлы и каталоги ОС и пользователя.
Всем компьютерным приложениям необходимо хранить и получать данные. Наиболее удобной для доступа к ВЗУ оказалась система, при которой пользователь или процесс назначает для той или иной совокупности данных некоторое имя. Файл – это поименованная конечная последовательность данных на диске. Часть ОС, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним, называется файловой системой.
Месторасположение файла характеризуется двумя адресами:
1) пользовательским: имя файла – это адрес, по которому пользователь может получить доступ к совокупности данных этого файла;
2) аппаратным: номера дорожки, сектора и т. п. определяет физическое месторасположение файла на ВЗУ.
Преобразование пользовательского адреса в аппаратный и обратно осуществляется с помощью файловой системы ОС. Таким образом, файловая система ОС является промежуточным звеном между пользователем и ВЗУ.
От файловой системы требуется выполнение следующих действий:
- определение по имени файла физического расположения его частей;
- определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов.
По реализации интерфейса пользователя различают интерфейс командной строки и графический интерфейс.
Основным устройством управления в интерфейсе командной строки является клавиатура.
графический интерфейс: клавиатура+мышь. есть активные и пассивные элементы управления. активный – курсор. пассивный – элементы управления приложений (кнопки, значки, флажки)
30) Вычислительные сети. Основные характеристики. Цели использования.
Вычислительная сеть (информационно-вычислительная сеть) – это совокупность узлов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему.
Вычислительные сети имеют следующие характеристики.
1. Производительность – это среднее количество запросов пользователей сети, исполняемых за единицу времени. Производительность зависит от времени реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех составляющих:
- времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;
- времени выполнения запроса в этом узле;
- времени передачи ответа на запрос пользователю.
2. Пропускная способность – это объем данных, передаваемых через сеть ее сегмент за единицу времени (трафик).
3. Надежность – это среднее время наработки на отказ.
4. Безопасность – это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.
5. Масштабируемость – это возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.
6. Универсальность сети – это возможность подключения к сети разнообразного технического оборудования и программного обеспечения от разных производителей.
Вычислительные сети используются в следующих целях:
1) предоставление доступа к программам, оборудованию и данным для любого пользователя сети; эта цель называется совместным использованием ресурсов;
2) обеспечение высокой надежности хранения источников информации; хранение данных в нескольких местах позволяет избежать их потерю, в случае их удаления в одном из мест;
3) обработка данных, хранящихся в сети;
4) передача данных между удаленными друг от друга пользователями.
31) Классификация (виды) вычислительных сетей.
По виду технологии передачи вычислительные сети делятся на следующие типы:
- широковещательные сети обладают общим каналом связи, совместно используемым всеми узлами; сообщения передаются всем узлам; примером широковещательной сети является телевидение;
- последовательные сети, в которых сообщению необходимо пройти несколько узлов, чтобы добраться до узла назначения; сообщение передается только одному узлу; примером такой технологии передачи является электронная почта.
Небольшие сети обычно используют широковещательную передачу,
По размеру сети можно подразделить на следующие типы:
- локальные сети размещаются в одном здании или на территории одного предприятия; примером локальной сети является локальная сеть в учебном классе;
- региональные сети объединяют несколько предприятий или город; примером сетей такого типа является сеть кабельного телевидения;
- глобальные сети охватывают значительную территорию, часто целую страну или континент и представляют собой объединение сетей меньшего размера; примером глобальной сети является сеть Интернет.
По принципу построения сети делятся на следующие типы:
- одноранговые сети объединяют равноправные узлы; такие сети объединяют не более 10 узлов;
- сети на основе выделенного сервера имеют специальный узел – вычислительную машину (сервер), предназначенную для хранения основных данных сети и предоставления этих данных узлам (клиентам) по запросу.
32) Модель взаимодействия открытых систем.
Для описания общей модели взаимодействие открытых систем используется эталонная модель OSI (Open System Interconnection). Модель OSI состоит из 7 уровней (от низших к высшим):
Каждый уровень использует для передачи низшие уровни. Взаимодействие между уровнями одного типа осуществляется по протоколам, а между низшими и высшими – с помощью интерфейсов.
задачи каждого из уровней модели OSI.
1-й уровень – физический. Самый низший уровень модели OSI. Основной задачей физического уровня является управление аппаратурой передачи данных и подключенным к ней каналом связи. На этом уровне формируются сигналы, которые передают данные в виде потока бит по передающей среде.
2-й уровень – канальный. На этом уровне физический канал преобразовывается в надежную линию связи, свободную от необнаруженных ошибок. Для этого формируется логический канал между двумя узлами, соединенных физическим каналом. Данные передаются по канальному уровню в виде кадров, которые включают, помимо данных, проверочную информацию. Проверочная информация позволяет установить, был ли передан кадр без искажений (ошибок) и частично восстановить информацию. Если кадр не был восстановлен, то происходит его повторная передача.
3-й уровень – сетевой. Отвечает за адресацию сообщений и перевод логических адресов в физические. Этот уровень разрешает проблемы, связанные с разными способами адресации и разными протоколами при переходе пакетов из одной сети в другую, позволяя объединять разнородные сети.
4-й уровень – транспортный. На этом уровне данные разбиваются на пакеты. При этом гарантируется, что эти пакеты прибудут по назначению в правильном порядке. Для этого осуществляется поиск оптимального маршрута передачи пакетов с точки зрения загруженности сегментов сети и времени передачи данных между узлами. Уровень управляет созданием и удалением сетевых соединений и управляет потоком сообщений.
5-й уровень – сеансовый. Позволяет двум процессам (например, приложениям) разных узлов устанавливать, использовать и завершать соединение, называемое сеансом. Этот уровень управляет передачей между двумя узлами и определяет, какая из сторон, когда и как долго должна осуществлять передачу.
6-й уровень – представительский. На этом уровне определяется формат, используемый для обмена данными между узлами. Уровень отвечает за преобразование, кодирование и сжатие данных.
7-й уровень – прикладной. Предоставляет доступ прикладным процессам к сетевым службам. Этот уровень управляет общим доступом к сети.
33) Топологии вычислительных сетей.Вычислительные машины, объединенные в локальную сеть, физически могут располагаться различным образом. Однако порядок их подсоединения к сети определяется топологией – усредненной геометрической схемой соединений узлов сети.
Наиболее распространенными топологиями локальных сетей, в которых передающей средой является кабель, являются кольцо, шина, звезда.
Топология кольцо предусматривает соединение узлов сети замкнутым контуром и используется для построения сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передаются от узла к узлу в одном направлении. Каждый промежуточный узел ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованное ему послание.
Топология шина представляет собой последовательное соединение узлов между собой. Данные распространяются по шине в обе стороны. В каждый момент времени передачу может вести только один узел, поэтому производительность сети зависит только от количества узлов в сети. Сообщение поступает на все узлы, но принимает его только тот узел, которому оно адресовано. Узлы не перемещают сообщение, поэтому выход из строя одного узла не приводит к нарушению функционирования сети.
Топология звезда базируется на концепции центрального узла, через который вся информация ретранслирует, переключает, маршрутизирует (находит путь от источника к приемнику) информационные потоки в сети.
Концентраторы могут быть трех типов:
1) пассивные: только соединяющие сегменты сети;
2) активные: это пассивные концентраторы, усиливающие сигналы, увеличивая расстояние между узлами;
3) интеллектуальные: это активные концентраторы, выполняющие маршрутизацию.