Тема 2 Аппаратное и программное обеспечение информационных

Тема № 2 «Аппаратное и программное обеспечение информационных технологий» Занятие № 2. 1 «Архитектура и программное обеспечение персонального компьютера, компьютерные сети»

1. Архитектура персонального компьютера 2. Программное обеспечение 3. Топология компьютерных сетей 4. Локальные и глобальные сети

Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность средств обработки и средств передачи данных. обычные ЭВМ; вычислительные комплексы (ВК); терминальные комплексы (ТК); вычислительные сети (ВС).

В качестве первого классификационного признака определим характер пространственного расположения элементов этих систем. Тогда вычислительные системы можно разделить на сосредоточенные (ЭВМ и ВК) и распределенные (ТК и ВС). Если же в качестве классификационного признака принять способность к одновременному решению нескольких задач пользователей, то классификация изменится. В этом случае выделяют обычные (ЭВМ и ТК) и параллельные (ВК и ВС) системы.

Архитектура – это общее описание структуры и функций вычислительной системы на уровне, достаточном для понимания принципов ее работы. Архитектура – совокупность общих технических решений на построение вычислительной системы.

1. Информация в ЭВМ кодируется в двоичной форме и разделяется на элементы, называемые словами. 2. Разнотипные слова информации (команды и данные) хранятся в одной и той же памяти и различаются по способу использования, но не кодирования. 3. Слова размещаются в ячейках памяти и идентифицируются номерами ячеек, называемых адресами слов. 4. Алгоритм вычислений представляется в виде последовательности управляющих слов, называемых командами. Команда определяет наименование операции и слова информации (данные), участвующие в операции. Алгоритм, представленный в терминах машинных команд, называется программой. 5. Выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой. 6. В ходе вычислений команды и данные, могут подвергаться преобразованиям.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Оно предназначено для выполнения арифметических и логических операций над данными (операндами) и формирования исполнительных адресов операндов. Устройство управления (УУ) предназначено для организации автоматического выполнения программы путем координации работы всех устройств. Устройство управления вырабатывает сигналы управления, посылаемые в определенные моменты времени в другие устройства. Запоминающее устройства (ЗУ). Его назначение – хранение программ и данных. Данные условно можно разделить на исходные, промежуточные и результирующие. Устройство ввода (УВв) предназначено для занесения в ЗУ программ и исходных данных. Устройство вывода (УВыв) служит для извлечения из ЗУ результатов вычислений.

Базовое ПО Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ). Программы и данные записываются ( «прошиваются» ) в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Системное программное обеспечение Системный уровень. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.

Системное программное обеспечение Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

Классификация служебных программных средств Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). С помощью программ данного класса выполняется большинство операций, связанных с обслуживанием файловой структуры: копирование, перемещение и переименование файлов, создание каталогов, удаление файлов и каталогов, поиск файлов и навигация в файловой структуре.

Классификация служебных программных средств Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов. Архивация данных упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сводятся в один архивный файл.

Классификация служебных программных средств Средства диагностики. Предназначены для автоматизации процессов диагностики программного и аппаратного обеспечения. они выполняют необходимые проверки и выдают собранную информацию в удобном и наглядном виде.

Классификация служебных программных средств Средства контроля (мониторинга). Программные средства контроля позволяют следить за процессами, происходящими в компьютерной системе.

Классификация служебных программных средств Средства коммуникации. С появлением электронной связи и компьютерных сетей программы этого класса приобрели очень большое значение. Они позволяют устанавливать соединения с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты, работу с телеконференциями, обеспечивают пересылку факсимильных сообщений и выполняют множество других операций в компьютерных сетях.

Классификация служебных программных средств Средства обеспечения компьютерной безопасности. К этой весьма широкой категории относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, а также средства защиты от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.

Прикладное программное обеспечение Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания.

Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются в вводе и редактировании текстовых данных. Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его. К основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а к дополнительным – средства автоматизации процесса форматирования

Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания и обработки графических изображений. В данном классе различают следующие категории: растровые редакторы, векторные редакторы и программные средства для создания трехмерной графики (3 D – редакторы).

Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями систем управления базами данных являются: создание пустой (незаполненной) структуры базы данных; предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы; обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации.

Электронные таблицы предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение доступа к ним, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием

Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы). Предназначены для автоматизации проектно конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Кроме чертежно конструкторских работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты (например, расчеты прочности деталей) и выбор готовых конструктивных элементов их обширных баз данных.

Классификация сетей по области (территории) распространения В соответствии с этим признаком в самом общем случае выделяют глобальные и локальные сети. Приоритет глобальных сетей определяется исключительно первоочередностью их появления и ничем другим. Кроме того, иногда в рассматриваемую классификацию включают некоторое промежуточное звено – региональные сети.

Классификация сетей по способам администрирования Эта классификация учитывает, кто и как управляет сетевыми ресурсами. В зависимости от этого можно выделить одноранговые сети и сети с централизованным управлением ( «клиент серверные» сети).

Классификация сетей по сетевым операционным системам Иногда сети классифицируют по установленным на серверах сетевым операцион ным системам, которые используются для управления сетью. Приведем примеры ти пов сетей, выделенных по этому признаку: Windows (Windows NT и Windows 2000); Net. Ware; UNIX.

Классификация сетей по протоколам Иногда компьютерные сети классифицируют на основе используемых ими прото колов. Сетевой протокол – это набор правил, которых придерживаются связанные компьютеры при установке и поддержании связи посредством сети. В следующих лекциях рассматриваются три наиболее распространенных протокола локальных сетей Net. BEUI, IPX/SPX и TCP/IP, а также OSI

Классификация сетей по структуре (топологии)