Классификация по условиям эксплуатации
По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:
Офисныепредназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.
Специальныекомпьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.
Классификация по производительности и характеруиспользования
По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:
• микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;
Микрокомпьютеры— это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.
Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1-100 миллионов операций в сек.
Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.
Персональные компьютеры(ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.
Миникомпьютерами и суперминикомпьютераминазываются машины,
конструктивно выполненные в одной стойке, т.е. занимающие объем порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.
Мэйнфреймыпредназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 — 300 рабочих мест.
Суперкомпьютеры— это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (highend).
Laptop(наколенник, от lap — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место еще меньшим.
Notebook(блокнот, записная книжка). По размерам он ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM.
Palmtop(наладонник) — самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони.
Вопрос 2. Техническое обеспечение.
Под техническим обеспечением понимают состав, формы и способы эксплуатации различных технических устройств, необходимых для выполнения информационных процедур: сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и использования информации.
К элементам технического обеспечения относятся: комплекс технических средств, организационные формы использования технических средств, персонал, которыйработаетна технических средствах, инструктивные материалы по использованию техники.
Комплекс технических средств — это совокупность взаимосвязанных технических средств, предназначенных дляавтоматизированной обработке данных.
Требования к комплексу технических средств:
· минимизация затрат на приобретение и эксплуатацию;
· защита от несанкционированного доступа;
· рациональное распределение по уровням обработки.
В комплексе технических средств выделяются:
Средства сбора и регистрации информации:
· автоматические датчики исчетчикидля фиксации наступления каких-либо событий, для подсчета значений отдельных показателей;
· весы,часыи другие измерительные устройства;
· персональныекомпьютерыдля вводаинформациидокументов и записи ее на носители;
· сканерыдля автоматического считывания данных с документов и их преобразования в графическое, цифровое и текстовое представление.
Комплекс средств передачи информации:
· компьютерныесети (локальные, региональные, глобальные);
· средства телеграфной связи;
· спутниковая связь и др.
Средства хранения данных:
· оптические диски (CD, DVD);
· USB-накопители (flash, HDD);
· жесткий диск (2,5″,3,5″).
Средства обработки данных или компьютеры, которые делятся на классы:
Они отличаются технико-эксплутационными параметрами (объемы памяти, быстродействие и пр.).
Средства вывода информации:
Средства организационной техники:
· изготовления, копирования, обработки и уничтожения документов;
· специальныесредства (банкоматы),детекторыподсчета денежных купюр и проверки их подлинности и пр.
Вопрос 3. Источники информации. Носители информации. Операции с данными. Кодирование, представление и организация данных.
Источниками (объектами) информации являются физические тела, поля иливиртуальные объекты. Источники информации проявляются в виде сигналов.Сообщением является форма представления информации в виде, понимаемомполучателем. Получатель информации – человек, понимающий эту информациюили техническая система.
Информация обладает свойствами: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность.Понятие объективности информации является относительным, это понятно, если учесть, что методы являются субъективными.Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносятменьший субъективные элемент.Полнота информации во многом характеризует её качество и определяетдостаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Чем полнее данные, тем шире диапазон методов,которые можно использовать, тем проще подобрать метод, вносящий минимумпогрешностей в ход информационного процесса.Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналыявляются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень постороннихсигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определённымуровнем «информационного шума». Если полезный сигнал зарегистрирован более чётко, чем посторонние сигналы, достоверность информации можетбыть более высокой. При увеличении уровня шумов достоверность информации снижается. В этом случае при передаче того же количества информациитребуется использовать либо больше данных, либо более сложные методы.Адекватность информации – степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация можетобразовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могутприводить к созданию неадекватной информации в случае применения к нимнеадекватных методов.Доступность информации – мера возможности получить ту или инуюинформацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для ихинтерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки приводят к одинаковому результату: информацияоказывается недоступной.Актуальность информации – степень соответствия информации текущемумоменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшаяинформация может приводить к ошибочным решениям. В соответствии с методом регистрации данные могут хранитьсятранспортироваться на носителях различных видов.Самым распространённым носителем данных, хотя и не самым экономичным является бумага. На бумаге данные регистрируются путём измененияоптических характеристик её поверхности. Изменение оптических свойствиспользуется также в устройствах осуществляющих запись лазерным лучом на пластмассовых носителях с отражающим покрытием (CD-ROM). В качестве носителей, использующих изменение магнитных свойств, можно назватьмагнитные ленты и диски. Регистрация данных путём изменения химическогосостава поверхностных веществ носителя широко используется в фотографии.Основные операции, которые можно производить с данными:Ø сбор данных – накопление информации с целью обеспечениядостаточной полноты для принятия решений;Ø формализация данных – приведения данных, поступающих из разныхисточников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми междусобой, т.е. повысить их уровень доступности;Ø фильтрация данных – отсеивание лишних данных, в которых нетнеобходимости для принятия решений; при этом должен уменьшатся уровень«шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;Ø сортировка данных – упорядочивание данных по заданному признаку сцелью удобства использования; повышает доступность информации;Ø архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат похранению данных и повышает общую надёжность информационного процесса вцелом;Ø защита данных – комплекс мер, направленных на предотвращениеутраты, воспроизведения и модификации данных;Ø приём передача данных между удалёнными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называтьсервером, а потребителя – клиентом;Ø преобразование данных – перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано сизменением типа носителя.Итак, работа с информацией может иметь огромную трудоёмкость, а,следовательно, её надо автоматизировать.Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типамочень важно унифицировать их форму представления – для этого обычноиспользуется приём кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа.Своя системы существует и в вычислительной технике – она называется двоичным кодированием и основана на представлении данныхпоследовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называютдвоичными цифрами, по-английски – binarydigit или сокращённо bit (бит).Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, чёрноеили белое, истина или ложь и т.п.). Если количество битов увеличить додвух, то уже можно выразить четыре различных понятия. Тремя битами можнозакодировать восемь различных значений.
Вопрос 4. Вычислительные машины, комплексы и сети общего назначения. Принципы и структуры построения вычислительных машин. Вычислительные системы.
Вычислительная машина, —механизм, электромеханическое илиэлектронное устройство, предназначенное для автоматического выполненияматематическихопераций.
В последнее время, это понятие чаще всего ассоциируется с различными видамикомпьютерных систем.
Электро́ннаявычисли́тельнаямаши́на,ЭВМ— комплекс технических средств, где основные функциональные элементы (логические, запоминающие, индикационные и др.) выполнены наэлектронных элементах, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
Компьютерная сеть(вычислительная сеть,сетьпередачи данных) — система связикомпьютеровили вычислительного оборудования (серверы,маршрутизаторыи другое оборудование). Для передачиданныхмогут быть использованы различныефизические явления, как правило — различные видыэлектрических сигналов, световых сигналов илиэлектромагнитного излучения.
Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройства:
• память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек;
• процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико-логическое устройство (АЛУ);
Эти устройства соединены каналами связи,по которым передается информация.
Основные устройства компьютера и связи между ними представлены на схеме (рис. 1). Жирными передачи управляющих сигналов. Функции памяти: стрелками показаны пути и направления движения информации, а простыми стрелками — пути и направления
• прием информации из других устройств;
• выдача информации по запросу в другие устройства машины. Функциипроцессора:
• обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
• программное управление работой устройств компьютера.
Та часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством(АЛУ), а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется устройством управления(УУ). Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.
В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами.Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Над содержимым некоторых регистров специальные электронные схемы могут выполнять некоторые манипуляции. Например, «вырезать» отдельные части команды для последующего их использования или выполнять определенные арифметические операции над числами.
Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером,которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд двоичного кода). Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определенным образом общей системой управления.
Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемых операций. Некоторые важные регистры имеют свои названия, например:
• сумматор– регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждойоперации;
• счетчик команд– регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти;
• регистр команд– регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции,остальные — для хранения кодов адресов операндов.
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. Американским ученым Джоном фон Нейманом.
1. Принцип программного управления.Из него следует, что программасостоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматическидруг за другом в определенной последовательности.
2. Принцип однородности памяти.Программы и данные хранятся водной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится вданной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можновыполнять такие же действия, как и над данными. Это открывает целый рядвозможностей.
3. Принцип адресности.Структурно основная память состоит изперенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент временидоступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областямпамяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствииобращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованиемприсвоенных имен.
Вычислительная система – комплекссредств вычислительной техники, содержащий не менее двух основных процессоров или ЭВМ с единой системой управления, имеющих общуюпамять,единоематематическое обеспечение ЭВМи общие внешние устройства.
Типы компьютеров по производительности и характеру использования
По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:
- микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;
- миникомпьютеры;
- мэйнфреймы (универсальные компьютеры);
- суперкомпьютеры.
· Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.
· Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и др.
· Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 — 10 миллионов опеpаций в сек.
Персональные компьютеры (ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.
Миникомпьютерами и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т.е. занимающие объём порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.
Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 — 300 рабочих мест.
Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5 — 6 раз дешевле, чем распределённая обработка при клиент-серверном подходе.
Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объём оперативного хранения достигает 342 Терабайт.
Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).
Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.
14. Двоичная система счисления — позиционная система счисления с основанием 2. Благодаря непосредственной реализации в цифровых электронных схемах на логических вентилях, двоичная система используется практически во всех современных компьютерах и прочих вычислительных электронных устройствах.
Десяти́чная систе́ма счисле́ния — позиционная система счисления по целочисленному основанию 10. Одна из наиболее распространённых систем. В ней используются цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, называемые арабскими цифрами. Предполагается, что основание 10 связано с количеством пальцев рук у человека.
Шестнадцатеричная система счисления — позиционная система счисления по целочисленному основанию 16. В качестве цифр этой системы счисления обычно используются цифры от 0 до 9 и латинские буквы от A до F. Буквы A, B, C, D, E, F имеют значения 1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510 соответственно.
15. Програ́ммное обеспе́чение 1 2 3 (допустимо также произношение обеспече́ние 3 4 5 ) (ПО) — все или часть программ, процедур, правил и соответствующей документации системы обработки информации (ISO/IEC 2382-1:1993) 6 7 .
Другие определения из международных и российских стандартов:
· ПО — компьютерные программы, процедуры и, возможно, соответствующая документация и данные, относящиеся к функционированию компьютерной системы (IEEE Std 829—2008) 8 ;
· ПО — программа или множество программ, используемых для управления компьютером (IEEE Std 829—2008) 9 ;
· ПО — совокупность программ системы обработки информации и программных документов 10 , необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781-90) 11 .
Классификация ПОправить | править вики-текст
По степени тиражируемости всё программное обеспечение делится на три категории 15 :
· программное обеспечение, разрабатываемое на заказ;
· программное обеспечение для крупных корпораций и организаций;
· программное обеспечение для массового потребителя.
По степени переносимости программы делят на
По способу распространения и использования программы делят на
По назначению программы делят на:
· системные ;
· прикладные .
По видам программы делят 37 на:
· компонент — программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса;
· комплекс — программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции, и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса.
Роль и назначение системных программ:
Системные программывыполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом.
- программы контроля,тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;
- программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
- программы-упаковщики(архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
- антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
- программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;
- программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;
- коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
- программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;
- программы для записи CD-ROM, CD-Rи многие другие.
16. Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.
В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами (драйверами) — с одной стороны — и прикладными программами с другой.
Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т.п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов.
17. Windows — семейство проприетарных операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально Windows была всего лишь графической надстройкой для MS-DOS. По состоянию на август 2014 года под управлением операционных систем семейства Windows по данным ресурса Net Applications работает около 89% персональных компьютеров. Windows работает на платформах x86, x86-64, IA-64 и ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.
UNIX — семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем.
Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС
Linux ( i /ˈlɪnəks/ ˈlɪnəks ? 1 2 или ˈlɪnʊks ? 3 4 5 ), также Ли́нукс — ядро для Unix-подобных операционных систем.
Ядро Linux создаётся и распространяется в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения.
Дистрибутивы (в простонародье — сборки) Операционных систем, основанные на этом ядре, часто называют просто Linux, при этом дистрибутивы Linux, часто не являются полностью свободными операционными системами. Такие дистрибутивы содержат в себе проприетарное программное обеспечение и компоненты системы, защищенные под другими лицензиями, которые необходимо принять отдельно, что не соответствует философии GNU «Большинство из них включают в себя несвободным ПО, их разработчики следуют философии, связанной с Linux, а чем GNU.» 6 .
Общее название Linux не подразумевает какой-либо единой «официальной» комплектации; Linux распространяется в основном бесплатно в виде различных готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и уже настроенных под конкретные нужды пользователя.
18.Трансля́тор — программа или техническое средство, выполняющее трансляцию программы 1 2 .
Трансля́ция програ́ммы — преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в объектный файл. Транслятор обычно выполняет также диагностику ошибок, формирует словари идентификаторов, выдаёт для печати текст программы и т. д.
Компиля́тор — программа или техническое средство, выполняющее компиляцию 1 2 3 .
Компиля́ция — трансляция программы, составленной на исходном языке высокого уровня, в эквивалентную программу на низкоуровневом языке, близком машинному коду (абсолютный код, объектный модуль, иногда на язык ассемблера) 2 3 4 . Входной информацией для компилятора (исходный код) является описание алгоритма или программа на предметно-ориентированном языке, а на выходе компилятора — эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке (объектный код)
Интерпрета́тор — программа (разновидность транслятора), выполняющая интерпретацию 1 .
Интерпрета́ция — пооператорный (покомандный, построчный) анализ, обработка и тут же выполнение исходной программы или запроса (в отличие от компиляции, при которой программа транслируется без её выполнения)
