Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2013 в 13:04, шпаргалка
1. Магистрально-модульный принцип построения компьютера.
В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.
???…………………………………………………………….
???…………………………………………………………….
???………………………………………………………………………
Работа на персональном компьютере
в среде операционной системы фактически
сводится к работе с файлами. В операционной
системе Windows 95 понятие файл часто заменяется
понятием документ. Файлы создаются, записываются
на диск, хранятся и считываются с него,
распечатываются на принтере, пересылаются
по информационным сетям и т. д.
Строгое определение понятию файла дать
достаточно сложно. В первом приближении
можно сказать, что файл — это определенное
количество информации, хранящееся на
диске и имеющее имя. Рассмотрим это определение
более подробно.
Информация на диске записана на концентрических
дорожках, которые разбиты на секторы.
Сектор является минимальным адресуемым
элементом информации на диске. На гибком
диске объем одного сектора составляет
512 байт, на жестких дисках его величина
больше.
Файл хранится на диске. Следовательно,
минимальный объем файла равен одному
сектору. Максимальный объем файла равен,
естественно, информационному объему
диска. Объем реальных файлов обычно не
превышает нескольких мегабайт.
Файл имеет имя. Например, полное имя файла
proba.txt состоит из имени файла (proba) и типа
файла, его расширения (txt). В операционной
системе MS-DOS имя файла может содержать
до 8 букв латинского алфавита, цифр и некоторых
специальных символов. Операционная система
Windows 95 поддерживает также длинные имена
файлов (документов), которые могут содержать
до 255 символов, причем разрешается использовать
буквы русского алфавита. Имя файлу дается
его создателем (пользователем, программистом).
Тип файла необходим операционной системе
компьютера для того, чтобы определить,
с помощью какой прикладной программы
этот файл был создан и, соответственно,
какую программу необходимо вызвать для
его обработки. Тип файла задается прикладной
программой, в которой он создается, с
помощью трех символов, отделенных от
имени точкой. Так, в Windows файлы, созданные
текстовым редактором Word, имеют расширение
DOC, Web-страницы Internet имеют расширение НТМ
и т. д.
Современные жесткие диски имеют информационную
емкость в 1 Гб и более, на них могут храниться
тысячи и десятки тысяч файлов. Каждый
диск имеет логическое имя (А, В — гибкие
диски, С, D и т. д. — жесткие диски, оптические
диски и т. п.). Для удобства поиска файлы
хранятся в иерархической структуре каталогов,
которая имеет «древовидную» структуру.
Из корневого каталога можно перейти в
каталоги 1-го уровня, в свою очередь, из
них в каталоги 2-го уровня и т. д. В каталогах
всех уровней могут храниться файлы.
Пусть на жестком диске С в корневом каталоге
имеются два каталога 1-го уровня (GAMES, TEXT)
и один каталог 2-го уровня (CHESS). Как найти
имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt)? Для этого
необходимо указать путь к файлу. В путь
файла входит имя диска и последовательность
имен каталогов, т. е. пути к вышеперечисленным
файлам соответственно будут:
C:GAMESCHESSchess.exe
C:TEXTproba.txt
В операционной системе MS-DOS операции
с файлами (копирование, удаление, переименование,
печать и т. д.) можно производить непосредственно
из командной строки с помощью команд
(copy, delete, rename, print). Однако это неудобно
для пользователя, так как требует запоминания
форматов команд операционной системы.
Для работы с файлами обычно используется
программная оболочка Norton Commander, которая
представляет пользователю удобные возможности
поиска файлов и операций над ними с помощью
функциональных клавиш и мыши.
В операционной системе Windows операции
с файлами можно производить с помощью
мыши с использованием технологии «возьми
и перенеси».
В современном
мире роль информатики,
средств обработки, передачи, накопления
информации неизмеримо возросла. Средства
информатики и вычислительной техники
сейчас во многом определяют научно-технический
потенциал страны, уровень развития ее
народного хозяйства, образ жизни и деятельности
человека.
Для целенаправленного использования
информации ее необходимо собирать, преобразовывать,
передавать, накапливать и систематизировать.
Все эти процессы, связанные с определенными
операциями над информацией, будем называть
информационными процессами. Получение
и преобразование информации является
необходимым условием жизнедеятельности
любого организма. Даже простейшие одноклеточные
организмы постоянно воспринимают и используют
информацию, например о температуре и
химическом составе среды для выбора наиболее
благоприятных условий существования.
Живые существа способны не только воспринимать
информацию из окружающей среды с помощью
органов чувств, но и обмениваться ею между
собой.
Человек также воспринимает информацию
с помощью органов чувств, а для обмена
информацией между людьми используются
языки. За время развития человеческого
общества таких языков возникло очень
много. Прежде всего, это родные языки
(русский, татарский, английский и др.)»
на которых говорят многочисленные народы
мира. Роль языка для человечества исключительно
велика. Без него, без обмена информацией
между людьми было бы невозможным возникновение
и развитие общества.
Информационные процессы характерны
не только для живой природы, человека,
общества. Человечеством созданы технические
устройства — автоматы, работа которых
также связана с процессами получения,
передачи и хранения информации. Например,
автоматическое устройство, называемое
термостатом, воспринимает информацию
о температуре помещения и в зависимости
от заданного человеком температурного
режима включает или отключает отопительные
приборы.
Деятельность человека, связанную с процессами
получения, преобразования, накопления
и передачи информации, называют информационной
деятельностью.
Тысячелетиями предметами труда людей
были материальные объекты. Все орудия
труда от каменного топора до первой паровой
машины, электромотора или токарного станка
были связаны с обработкой вещества, использованием
и преобразованием энергии. Вместе с тем
человечеству пришлось решать задачи
управления, задачи накопления, обработки
и передачи информации, опыта, знания,
возникают группы людей, чья профессия
связана исключительно с информационной
деятельностью. В древности это были, например,
военачальники, жрецы, летописцы, затем
— ученые и т. д.
Однако число людей, которые могли воспользоваться
информацией из письменных источников,
было ничтожно мало. Во-первых, грамотность
была привилегией крайне ограниченного
круга лиц и, во-вторых, древние рукописи
создавались в единичных (иногда единственных)
экземплярах.
Новой эрой в развитии обмена информацией
стало изобретение книгопечатания. Благодаря
печатному станку, созданному И. Гутенбергом
в 1440 году, знания, информация стали широко
тиражируемыми, доступными многим людям.
Это послужило мощным стимулом для увеличения
грамотности населения, развития образования,
науки, производства.
По мере развития общества постоянно
расширялся круг людей, чья профессиональная
деятельность была связана с обработкой
и накоплением информации. Постоянно рос
и объем человеческих знаний, опыта, а
вместе с ним количество книг, рукописей
и других письменных документов. Появилась
необходимость создания специальных хранилищ
этих документов — библиотек, архивов.
Информацию, содержащуюся в книгах и других
документах, необходимо было не просто
хранить, а упорядочивать, систематизировать.
Так возникли библиотечные классификаторы,
предметные и алфавитные каталоги и другие
средства систематизации книг и документов,
появились профессии библиотекаря, архивариуса.
В результате научно-технического прогресса
человечество создавало все новые средства
и способы сбора, хранения, передачи информации.
Но важнейшее в информационных процессах
— обработка, целенаправленное преобразование
информации осуществлялось до недавнего
времени исключительно человеком.
Вместе с тем постоянное совершенствование
техники, производства привело к резкому
возрастанию объема информации, с которой
приходится оперировать человеку в процессе
его профессиональной деятельности.
Развитие науки, образования обусловило
быстрый рост объема информации, знаний
человека. Если в начале прошлого века
общая сумма человеческих знаний удваивалась
приблизительно каждые пятьдесят лет,
то в последующие годы — каждые пять лет.
Выходом из создавшейся ситуации стало
создание компьютеров, которые во много
раз ускорили и автоматизировали процесс
обработки информации.
Первая электронная вычислительная машина
«ЭНИАК» была разработана в США в 1946 году.
В нашей стране первая ЭВМ была создана
в 1951 году под руководством академика
В. А. Лебедева.
В настоящее время компьютеры используются
для обработки не только числовой, но и
других видов информации. Благодаря этому
информатика и вычислительная техника
прочно вошли в жизнь современного человека,
широко применяются в производстве, проектно-конструкторских
работах, бизнесе и многих других отраслях.
Компьютеры в производстве используются
на всех этапах: от конструирования отдельных
деталей изделия, его дизайна до сборки
и продажи. Система автоматизированного
производства (САПР) позволяет создавать
чертежи, сразу получая общий вид объекта,
управлять станками по изготовлению деталей.
Гибкая производственная система (ГПС)
позволяет быстро реагировать на изменение
рыночной ситуации, оперативно расширять
или сворачивать производство изделия
или заменять его другим. Легкость перевода
конвейера на выпуск новой продукции дает
возможность производить множество различных
моделей изделия. Компьютеры позволяют
быстро обрабатывать информацию от различных
датчиков, в том числе от автоматизированной
охраны, от датчиков температуры для регулирования
расходов энергии на отопление, от банкоматов,
регистрирующих расход денег клиентами,
от сложной системы томографа, позволяющей
« увидеть» внутреннее строение органов
человека и правильно поставить диагноз.
Компьютер находится на рабочем столе
специалиста любой профессии. Он позволяет
связаться по специальной компьютерной
почте с любой точкой земного шара, подсоединиться
к фондам крупных библиотек не выходя
из дома, использовать мощные информационные
системы — энциклопедии, изучать новые
науки и приобретать различные навыки
с помощью обучающих программ и тренажеров.
Модельеру он помогает разрабатывать
выкройки, издателю компоновать текст
и иллюстрации, художнику — создавать
новые картины, а композитору — музыку.
Дорогостоящий эксперимент может быть
полностью просчитан и имитирован на компьютере.
Разработка способов и методов представления
информации, технологии решения задач
с использованием компьютеров, стала важным
аспектом деятельности людей многих профессий.
Преобразование,
целенаправленная обработка информации
— важнейший из информационных процессов.
Преобразование информации о состоянии
окружающей среды, выбор на основе этой
информации
наиболее целесообразного поведения
— постоянная функция мозга и нервной
системы человека или животного. Решение
задачи, встающей перед человеком в любом
виде его деятельности, — также процесс
преобразования исходной информации в
информацию, отражающую результат решения
этой задачи. Преобразование, анализ информации
— основа выбора решений, процессов управления
в любой области.
Рассмотрим с этих позиций, как осуществляется
процесс управления на примере управления
автомобилем.
В процессе управления человек с помощью
органов чувств воспринимает информацию
об окружающей среде (состояние дороги,
дорожные знаки, сигналы светофора, наличие
встречного транспорта, пешеходов и т.
д.). Эта информация через органы чувств
передается в мозг человека, где преобразуется
в другую информацию — последовательность
сигналов, передающихся по нервным путям
и управляющих движением ног и рук водителя,
воздействующих на руль, сцепление, тормоза
и другие устройства автомобиля.
Этот пример показывает, что без информации,
ее передачи, преобразования и использования
управление невозможно. В основе любого
процесса управления лежат информационные
процессы.
В любом процессе управления всегда происходит
взаимодействие двух систем — управляющей
и управляемой. Если они соединены каналами
прямой и обратной связи, то такую систему
называют замкнутой или системой с обратной
связью.
По каналу прямой связи передаются сигналы
(команды) управления, вырабатываемые
в управляющем органе. Подчиняясь этим
командам, управляемый объект осуществляет
свои рабочие функции. В свою очередь,
управляемый объект соединен с управляющим
органом каналом обратной связи, по которому
поступает информация о состоянии управляемого
объекта. В управляющем органе эта информация
используется для выработки новых сигналов
управления, направляемых к управляемому
объекту.
Рассмотрим простейший пример управления
— поддержание постоянно заданной температуры
в электрической печи (или термостате).
Выполняя эту задачу вручную (без применения
средств автоматики), человек должен: 1)
наблюдать за показаниями термометра,
2) сравнивать эти показания с заданной
температурой и 3) при наличии разности
между заданным и наблюдаемым значениями
передвигать ползунок регулируемого реостата,
изменяя силу тока и температуру электронагревательного
прибора таким образом, чтобы эта разность
стремилась к нулю.
Структура автоматической системы, предназначенной
для решения такой задачи, сводится к схеме,
изображенной на рисунке.
с заданным значением и при наличии расхождения
передает соответствующую команду на
исполнительный орган, который и восстанавливает
заданное значение регулируемой величины
(в нашем случае — температуры). В качестве
исполнительных органов используются
устройства, непосредственно воздействующие
на технологический процесс (двигатели,
электромагниты и т. п.).
Такие системы представляют собой типичный
пример систем автоматического регулирования.
Для работы с
текстами на компьютере используются
программные средства, называемые текстовыми
редакторами или текстовыми
процессорами. Существует большое количество
разнообразных текстовых редакторов,
различающихся по своим возможностям,
— от очень простых учебных до мощных,
многофункциональных программных средств,
называемых издательскими системами,
которые используются для подготовки
к печати книг, журналов и газет. Наиболее
известны среди пользователей IBM-совместимых
компьютеров текстовые редакторы Lexicon
и Word for Windows.
Основное назначение текстовых редакторов
— создавать текстовые файлы, редактировать
тексты, просматривать их на экране, изменять
формат текстового документа, распечатывать
его на принтере.
Набираемый на клавиатуре компьютера
текст воспроизводится на экране дисплея
в рабочем поле редактора. Специальный
значок — курсор указывает то место на
экране, на которое пользователь в данный
момент может оказывать воздействие (создавать,
изменять символы и т. д.) с помощью редактора.
Работая с текстовым редактором, можно
получить на экране информацию о текущем
состоянии курсора, т. е. его координатах
на экране (номер строки и позиции в строке),
а также о номере страницы текста, его
формате, используемом шрифте и т. д.
Интерфейс практически каждого текстового
редактора позволяет иметь на экране меню
команд управления редактором — изменение
режимов работы, обращение за помощью,
форматирование текста, печати и т. д. Как
правило, меню имеет не только текстовую
форму, но и форму пиктограмм, указывающих
на выполняемую команду.
Функциональные возможности большинства
современных текстовых редакторов позволяют
пользователю выполнять следующие операции:
• набирать текст с клавиатуры;
• исправлять символы, вставлять новый
символ на место ошибочного;
• вставлять и удалять группы символов
в пределах строк, не набирая заново всю
строку, а сдвигая часть ее влево/вправо
в режиме вставки;
• копировать фрагмент текста, используя
определенную часть памяти — так называемый
«буфер» (или «карман», как говорят программисты)
для временного хранения копируемых фрагментов
текста;
• удалять одну или несколько строк, копировать
и перемещать их в другое место текста;
• раздвигать строки набранного текста,
чтобы вставить туда новый фрагмент;
• вставлять фрагменты из других текстов,
просматривать тексты и обнаруживать
встречающиеся в этом тексте слова или
группы слов, заранее выделенных пользователем;
• сохранять набранный текст (а при необходимости
и все промежуточные варианты этого текста)
в виде файла на магнитном диске или другом
запоминающем устройстве;
• форматировать текст (т. е. изменять
длину строки, межстрочные расстояния,
выравнивать текст по краю или середине
строки и т. д.);
• изменять шрифты, их размер, делать
выделения с помощью подчеркивания или
применения различного начертания букв
(курсивного, полужирного и т. п.);
• распечатывать подготовленный текст
на принтере.
Большинство редакторов текста имеют
также режим орфографического контроля
текста. В этом случае в памяти компьютера
хранится достаточно большой словарь.
Благодаря этому становится возможным
автоматический поиск орфографических
ошибок в тексте и последующее их исправление.
Широкие возможности текстовых редакторов
позволили компьютеру практически вытеснить
пишущие машинки из делопроизводства,
а использование компьютерных издательских
систем во многом изменило организацию
подготовки рукописи к изданию, автоматизировало
труд людей нескольких типографских профессий
— верстальщика, наборщика, корректора
и др.
В компьютерах
первых поколений форма представления
результатов решения задач была
очень громоздкой и не наглядной
— необозримые колонки чисел
или огромные таблицы. Очень часто,
чтобы облегчить восприятие
этой информации, приходилось вручную
строить диаграммы, рисовать графики или
чертежи. Известно, что в графическом виде
информация становится более наглядной,
лучше воспринимается человеком.
Поэтому возникла идея поручить компьютерам
осуществлять графическую обработку информации.
Так появились графопостроители (или плоттеры),
с помощью которых компьютер смог рисовать
графики, чертежи, диаграммы. Однако это
был только первый шаг в компьютерной
графике.
Следующим, принципиально новым шагом
стало создание графических дисплеев.
На графическом дисплее совокупности
точек (так называемых пикселов — от английских
слов picture element) различного цвета позволяют
создавать статическое и даже динамическое
(изменяющееся, движущееся) изображение.
Работой графического дисплея управляет
графический адаптер, состоящий из двух
частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
Видеопамять (часть ОЗУ) служит для хранения
видеоинформации — двоичного кода изображения.
Дисплейный процессор урравляет лучами
электронно-лучевой трубки дисплея в соответствии
с информацией, хранящейся в видеопамяти.
Дисплейный процессор непрерывно «просматривает»
(50—60 раз в секунду) содержимое видеопамяти
и выводит его на экран.
Появление графических дисплеев существенно
расширило возможности компьютерной графики.
Она стала повсеместно применяться в инженерно-конструкторской
работе, архитектуре, дизайне, геодезии
и картографии, полиграфии, кино, телевидении,
рекламе и т. д.
Для построения, коррекции, сохранения
и получения «бумажных» копий рисунков
и других изображений используется специальная
программа — графический редактор.
Для создания изображений в графическом
редакторе используются определенные
«инструменты» — линейка («отрезок»),
прямоугольник, круг, эллипс и т. д. Такие
инструменты, позволяющие изображать
простые фигуры, называются «графическими
примитивами». Это как бы простейшие элементы,
из которых строится изображение. Чтобы
воспользоваться инструментом, необходимо
выбрать соответствующий «графический
примитив» и установить курсор в ту точку
экрана, где необходимо изобразить выбранную
фигуру.
Функции всех графических редакторов
приблизительно одинаковы (один из простейших
графических редакторов для IBM-совместимых
компьютеров — Paintbrush). Они позволяют пользователю:
— создавать рисунки из графических примитивов;
— применять для рисования различные
цвета и «кисти» (т. е. использовать линии
различной ширины и конфигурации);
— «вырезать» рисунки или их части, временно
хранить их в буфере («кармане») или запоминать
на внешних носителях;
— перемещать фрагмент рисунка по экрану;
— «склеивать» один рисунок с другим;
— увеличивать фрагмент рисунка для того,
чтобы прорисовать мелкие детали;
— добавлять к рисункам текст.
Многие графические редакторы позволяют
также создавать компьютерную мультипликацию
(анимацию), т. е. создавать на компьютере
движущиеся изображения.
«Среда» графического редактора состоит
из трех основных частей.
Инструментальная часть — набор пиктограмм,
изображающих инструменты. Обычно это
— «кисть» для изображения линий произвольной
конфигурации, «линейка» для проведения
отрезков прямых, «круг», «прямоугольник»,
«эллипс» для создания соответствующих
фигур, «ластик» для стирания изображений,
«валик» для закраски фигур, «ножницы»
для вырезания фрагментов изображений.
Другая часть среды — палитра для выбора
цвета изображений. Наконец, третья часть
— меню команд редактора. Эти части среды
обычно
располагаются по краям экрана. Центральная
часть экрана предназначена для рабочего
поля (или, как говорят, «холста»), на котором
создаются изображения.
Графический редактор, как правило, имеет
следующие основные режимы работы: режим
выбора и настройки инструмента, режим
выбора цвета, режим работы с рисунком
(рисование и редактирование), режим работы
с внешними устройствами.
Работая с графическим редактором, пользователь
применяет не только клавиатуру, но и (для
большинства современных компьютеров
и редакторов) манипулятор мышь. Создавая
изображения на экране компьютера, можно
не только рисовать их самому, но и использовать
другие изображения, например фотографии,
рисунки из книг и т. д. Для ввода такой
дополнительной графической информации
в компьютер используется специальное
устройство — сканер.