Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы – килограмм и так далее. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения.
За единицу количества информациипринимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит».
Если вернуться к опыту с бросанием монеты, то здесь неопределенность как раз уменьшается в два раза и, следовательно, полученное количество информации равно 1 биту.
Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей является байт, причем
1 байт = 23 бит = 8 бит
В информатике система образования кратных единиц измерения количества информации несколько отличается от принятых в большинстве наук. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10n, где п = 3, 6, 9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (103), Мега (106), Гига (109) и так далее.
Компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
11. Арифметические основы ЭВМ: формы и форматы представления данных в ЭВМ.
1 ячейка – 1бит
1 лат.симв(в двоичном коде) – 7 бит
N=2^7 = 128 – разл. комбинации из нулей и единиц, т.е. двоичных кодов.
Поставив в соответствие кажд.символу его двоичный код = кодировочная таблица.
Кодировочная таблица для лат.раскладки: ASCII (American Standard Code of Information Interchange)
Для хранения информации в кирилице – 8бит
N=2^8 = 256 уник.двоичных кодов дост., чобы закодировать все символы, кот. можно ввести с клав.
В современных ПК используется таблица Unicode – 16-битовая, 216=65536 различных символов.
12. Эволюция развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ.
Поколения ЭВМ.
Можно выделить 4 основные поколения ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.
Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию, как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. Этот прогресс показан в данной таблице:
| П О К О Л Е Н И Я Э В М | ХАРАКТЕРИСТИКИ | |||
| I | II | III | IV | |
| Годы применения | 1946-1958 | 1958-1964 | 1964-1972 | 1972 — настоящее время |
| Основной элемент | Эл.лампа | Транзистор | ИС | БИС |
| Количество ЭВМ в мире (шт.) | Десятки | Тысячи | Десятки тысяч | Миллионы |
| Быстродействие (операций в секунду) | 103-144 | 104-106 | 105-107 | 106-108 |
| Носитель информации | Перфокарта, Перфолента | Магнитная Лента | Диск | Гибкий и лазерный диск |
| Размеры ЭВМ | Большие | Значительно меньше | Мини-ЭВМ | микроЭВМ |
13. Структура, состав и модели вычислительной техники.
14. Устройство системного блока ПЭВМ.
Состав ПЭВМ
Обычно ПК состоят из 4х частей (блоков):
системный блок;
монитор (дисплей); для изображения графической и текстовой информации
клавиатура, позволяющая вводить символы в компьютер,
мышь, устройство управления, обеспечивающее возможности удобной работы.
Системный блок является самым главным, т.к. в нем располагаются все основные узлы компьютера. К системному блоку можно подключать различные внешние (периферийные) устройства, расширяя тем самым его функциональные возможности. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали производится через контроллер.
Периферийные устройства выполняют функции ввода и вывода информации и разделяются на следующие группы:
Устройства ввода: сканер, цифровая фото и видеокамера.
Устройства вывода: принтер, графопостроитель, плоттер (устройство для вывода информации, большой принтер).
Внешние запоминающие устройства: дисководы.
Устройства управления: мышь, джойстик.
Устройства, выполняющие одновременно функции ввода и вывода информации в/из ПЭВМ: модем, звуковая приставка, сетевая плата.
15. Память ПЭВМ.
Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.
Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации.
Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти: Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт иПетабайт.
Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти —внутреннюю и внешнюю.
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:
В состав внешней памяти компьютера входят:
- накопители на жёстких магнитных дисках;
- накопители на гибких магнитных дисках;
- накопители на компакт-дисках;
- накопители на магнитной ленте (стримеры);
- накопители на магнитно-оптических дисках;
16. Периферийные устройства ПЭВМ.
Перифери?йное устро?йство — аппаратура, которая позволяет вводить информацию в компьютер или выводить ее из него[1].
Периферийные устройства являются опциональными, и, технически, могут быть отключены от компьютера без потери его работоспособности. Однако абсолютное большинство компьютеров используются вместе с теми или иными периферийными устройствами.
Выделяют три основных типа периферийных устройств:
- Устройства ввода, использующиеся для ввода информации в компьютер: мышь, клавиатура, сенсорный экран, сканер, веб-камера и видеозахват
- Устройства вывода, например мониторы, принтеры
- Устройства хранения, служащие для накопления информации, обрабатываемой компьютером: НЖМД, НГМД, ленточные и дисковые устройства, накопители флеш
Иногда периферийное устройство относится к нескольким типам, например Устройство ввода-вывода.
Отдельно взятое устройство из класса периферийных устройств компьютера. Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на внутренние и внешние устройства. Внутренние — это вычислительные (логические) блоки (то есть процессоры) и память хранения выполняемой программы. Внешние устройства — это и есть периферийные устройства, вместе с подключающими их интерфейсами. Таким образом, периферийные устройства, расширяя возможности ЭВМ, не изменяют её архитектуру.
Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства.
Примеры
Обычно под периферийным устройством понимают вспомогательное оборудование, такое как компьютерная мышь или клавиатура, которые тем или иным способом подсоединяются или подключаются к компьютеру и работают совместно с ним. Карты расширения, даже видеокарты[2], также относятся к периферии, они подключаются к шинам ISA, PCI, PCI-X, PCI-express и другим.
Оперативная память (RAM, память со случайным доступом) является пограничным случаем. Несмотря на то, что она часто подключается к персональным компьютерам и серверам в виде отдельных карт (с интерфейсами SDRAM, DDR, DDR2 и т.д.), она является обязательным компонентом, без которого компьютер не сможет функционировать.
17. Структура программного обеспечения ПЭВМ.
По функциональному назначению программное обеспечение принято подразделять на:
системное
прикладное
инструментальное
А по способу распространения и использования программное обеспечение принято подразделять на:
несвободное/закрытое (проприетарное)
открытое
свободное.
Проприета?рное программное обеспечение— программное обеспечение, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей и не удовлетворяющее критериям свободного ПО (наличия открытого программного кода недостаточно). Правообладатель проприетарного ПО сохраняет за собой монополию на его использование, копирование и модификацию, полностью или в существенных моментах. Часто проприетарным называют любое несвободное ПО, включая полусвободное.
^ Открытое программное обеспечение— это программное обеспечение с открытым исходным кодом. То есть исходный код таких программ доступен для просмотра, изучения и изменения, что позволяет помочь в доработке самой открытой программы, а также использовать код для создания новых программ и исправления в них ошибок — через заимствование исходного кода, если это позволяет лицензия, или изучение использованных алгоритмов, структур данных, технологий, методик и интерфейсов (поскольку исходный код может существенно дополнять документацию, а при отсутствии таковой сам служит документацией).
^ Свободное программное обеспечениеможет распространяться, устанавливаться и использоваться на любых компьютерах дома, в офисах, школах, вузах, а также коммерческих и государственных учреждениях без ограничений.
Совокупность программ и документации, необходимой для их эксплуатации, называется программным обеспечением ЭВМ (ПО).
| Системное ПО |
| Операционная системаЗагрузчик операционной системыДрайвер устройстваПрограммный кодекУтилита |
| Программные средства защиты |
| Средство аутентификации Средство разграничения доступа Система криптографической защиты, шифрования Антивирусная программа Антиспамовая программа Межсетевой экран |
| Инструментальное ПО |
| Средство разработки программного обеспечения Среда разработки Система управления базами данных (СУБД) |
18. Операционные системы. Определение и возможности.
Операционная система (ОС) — это программа, которая выполняет функции посредника между пользователем и компьютером.
ОС выполняя роль посредника, служит двум целям: эффективно использовать компьютерные ресурсы и создавать условия для эффективной работы пользователя.
В качестве ресурсов компьютера обычно рассматривают:
- — время работы процессора;
- — адресное пространство основной памяти;
- — оборудование ввода-вывода;
- — файлы, хранящиеся во внешней памяти.
Функционирование компьютера после включения питания начинается с запуска программы первоначальной загрузки. Эта программа инициализирует основные аппаратные блоки компьютера, а затем загружается ядро ОС.
В дальнейшем ОС реагирует на события, происходящие в системе, как программные, так и аппаратные, и вызывает модули, ответственные за их выполнение.
ОС является как средой для организации работы пользователя, так и средой исполнения и взаимодействия различных программ.
В функции операционной системы входит:
- — осуществление диалога с пользователем;
- — ввод-вывод и управление данными;
- — планирование и организация процесса обработки программ;
- — распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
- — запуск программ на выполнение;
- — всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
- — передача информации между различными внутренними устройствами;
- — программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
- — организация среды взаимодействия и обмена информацией между работающими программами.
19. Операционная система Windows: структура интерфейса пользователя.