Введение в экономическую информатику

Вид материала

Документы

Содержание Смотри рисунок Параллельный порт 26. Классификация программных средств. Опе­рационная система

Подобный материал:

• Государственный университет высшая школа экономики л. Л. Любимов введение в экономическую, 3625.38kb.
• Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
• Программа Научного семинара "Введение в бизнес-информатику" для направления, 36.98kb.
• Учебный план курсовой подготовки по пользователю, 46.52kb.
• Джон Р. Хикс. "Стоимость и капитал", 4314.44kb.
• Экзаменационные вопросы интернет-курсов интуит (intuit): 191. Введение в правовую информатику, 152.04kb.
• Введение в экономическую теорию, 2392.58kb.
• Математики и программирования пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Введение, 151.91kb.
• Тесты по экономической теории. Введение в экономическую теорию, 164.03kb.
• Лекции по информатике Лекция Введение в информатику Термин "информатика" (франц informatique), 626.63kb.

СМОТРИ РИСУНОК

Шинная структура ПК:

ЦП — центральный процессор; ОП — оперативная ш ПП — постоянная память; К — контроллер; ПУ — периферийное устройство.

Количество проводов в системной шине, предназначенных для передачи непосредственно информации, называется раз­рядностью шины. Разрядность шины определяется количеством битов информации, которое может передаваться по шине одно­временно (параллельно), а количество проводов для передачи адресов, или адресных линий, определяет, какой объем оперативной памяти может быть адресован.

Поскольку шина является общей для всех устройств ком­пьютера, в нем предусмотрена система приоритетных пре­рываний, устанавливающая, какое из устройств системы займет шину в данный момент времени. Поэтому каждому уст­ройству, подключенному к шине, присваивается определенный приоритет. Сегодня одна шина не может достигать опред-й скорости, поэтому похожие устр-ва сгруппир-ны к одинак-м шинам.

Несомненным достоинством ЭВМ с шинной структурой являются ее простота, невысокая стоимость, гибкость, так как унификация связи между устрой­ствами позволяет достаточно легко включать в состав ЭВМ новые модули, т.е. менять конфигурацию компьютера. Не­достатки: снижение производительности системы из-за задержек, связанных со временем ожидания уст­ройствами возможности занять шину, пока осуществляется передача информации между устройствами с более высоким приоритетом. Для преодоления этого недостатка в персональ­ных суперкомпьютерах - архитектура с двумя шинами. На системной плате – шина ПК- для передачи инф-ии м/ процессором и остальными компонентами ПК +передача адресов, служебн. Сигналов. Основн. Фактором, влияющ на скорость комп стала пропускная способность системн шины.

ШИНЫ:1) в зависимости от данных (шины данных, адреса, управл-я) 2) по функц-му назначению: 1. системная – подкл. ЦП, ОП и КЭШ, опред возможности системы; 2. ввода-вывода: - локальные: скорость шины для подкл быстродейств-х внешн устр-в (видео, аудиоадаптор, диск контроллеры) – PCI-133Mб/сек, - AGP-д/видеоадаптора; - стандартные (*медленнодейств-е устр-ва: TSA – устаревш, USB – сегодня,но низк скорость. *мышь, клавиатура, гибк диски, модем) скорость – 1,5 Мб/сек

Необязательно, но может пригодиться:

В IBM-совместимых комп вначале использовалась 16-разрядная шина ISA. После появления новых микропр-в был предложен новый стандарт - шина МСА с более высокой тактовой часто­той, с реализацией функций арбитража, позво­ляющих избегать конфликтные ситуации при совместной ра­боте нескольких устройств, достигнута большая компактность. Основ­ной недостаток - потеря аппаратной совместимости с ши­ной ISA. эта архитектура не стала на­стоящим стандартом (используется только в комп-х IBM PS/2). Потом была разрабо­тана шина EISA, ставшая надстройкой ISA. Она работает с тактовой часто­той 8-10 МГц. EISA применялась в основном в высокопроизводительных серверах и профессиональных ра­бочих станциях, предъявляющих высокие требования к бы­стродействию.

Для увеличения производительности системы с 1991 г. ста­ли использовать так называемые локальные шины, связываю­щие процессор непосредственно с контроллерами перифе­рийных устройств и увеличивающие тем самым общее быстродействие ПК. наибольшей из­вестностью пользуется VL-bus. Она ориентирована на ПК с микропроцессорами семейства i486, но может также работать и с процессором Pentium. Процессорно-независимая шина PCI, работает с тактовой ча­стотой 33 МГц и высокой скоростью передачи данных (боль­ше 100 Мбайт/с). Для шины PCI выпущены многие адаптеры периферийных устройств - видеоплаты, контроллеры дисков, сетевые адаптеры и др.

Специально для работы с графическими и видеоданными создана шина AGP более быстрая, чем PCI. Шина AGP напрямую соединяет графический адап­тер с оперативной памятью ПК, что особенно важно при ра­боте с видео-, двух- и трехмерными приложениями. Исполь­зование шины AGP позволяет разгрузить шину PCI от пото­ка видеоданных, что облегчает обмен данными с другими периферийными устройствами. Пока пользователи применяют не очень много программ, которые дают возможность реально ощутить преимущества техноло­гии AGP. В то же время, по оценке специалистов, уже к 2000 г. вся графика для ПК будет трехмерной, и тогда 70% этой гра­фики будет ориентировано на использование шины AGP.

Фирмы-разработчики системных плат предусматривают возможность комбинации системных и локальных шин. Периферийные устройства подключаются к системной шине с помощью контроллеров или адаптеров, представля­ющих собой специальные платы, различные для разных ти­пов периферийных устройств.

Последние новшества в области разработки интерфейсов периферийных устройств - это высокоскоростные шины USB и IEEE 1394. Универсальная последовательная шина USB (Universal Serial Bus) разработана группой компаний для реа­лизации возможности одновременного подключения к комп большого числа переф устр-в, для облегч установки нов устр-в. высокоскор-й последов-й интерфейс IEEE1394 (fire wire)- тоже упрощает подключ-е внешн устр-в.)))

22. Понятие открытой архитектцры. Конструктивное устройство ПЭВМ.

Принцип открытой архитектуры ПЭВМ IBM PC: В IBM PC была заложена возможность усовершенствования отдельных частей компьютера и использования новых устройств. Фирма IBM обеспечила возможность сборки компьютера из независимо изготовленных частей.
Принцип, при котором методы сопряжения различных устройств с IBM PC был стандартизован и известен и доступен всем желающим, был назван Принципом открытой архитектуры: На основной электронной плате компьютера (системной, или материнской) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми другими устройствами компьютера - монитором, дисками и т.д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате. При таком подходе фирмы IBM к разработке компьютеров другие фирмы получили возможность разрабатывать различные дополнительные устройства, а пользователи - самостоятельно модернизировать и расширять возможности компьютеров по своему усмотрению. Сейчас многие фирмы производят IBM-совместимые компьютеры и комплектующие к ним. (желтая сборка, белая сборка, красная сборка).

Конструктивное устройство ПЭВМ.

Системные платы. Основная электронная часть ПК кон­структивно располагается в системном блоке, который мо­жет быть нескольких размеров и типов, например настольным (Горизонтальное исполнение), типа «башня» (вертикальное исполнение). Внутри системного блока различные компонен­ты компьютера размешаются на системной плате, называемой часто материнской. Системная плата играет важную роль: от ее характеристик во многом зависит работа ПК. В большинстве компьютеров системная плата вы­полняет минимально необходимые функции, а остальным занимаются присоединенные к ней платы расширения. Почти все устройства ПК (центральный процессор, опе­ративная и постоянная память, интерфейсные микросхемы -адаптеры и контроллеры, разъемы расширения и питания) подключаются к системной плате. Ни один из элементов си­стемной платы не определяет полностью возможностей ПК, а работоспособность компьютера зависит практически от любого из них. Большая часть устройств системной платы помещена в одну или несколько больших микросхем, называемых набо­ром микросхем (chipset). От этого набора в значительной сте­пени зависят характеристики системной платы и всего ПК. Существует много типов системных плат, которые обычно ориентированы на конкретн микропроц-ры. В условиях очень быстрого обновления аппаратной части ком­пьютеров выбор системной платы особенно важен, так как он во многом определяет возможности будущей модерниза­ции компьютера. При выборе системной платы необходимо иметь в виду следующие ее характеристики: • возможные типы используемых микропроцессоров с уче­том их рабочих частот; • число и тип разъемов системной шины; • базовый размер платы; • возможность наращивания оперативной и кэш-памяти; • возможность обновления базовой системы ввода-вывода (BIOS).

В последние годы появились так называемые «зеленые» платы (green motherboard), обеспечивающие экономичные режимы энергопотребления. Поскольку в «зеленых» платах собраны, как правило, последние достижения технологии конструирования системных плат, а разница в цене между ними и обычными невелика, то можно отдать предпочтение «зеленым» платам.

23. Адаптеры и порты ввода-вывода. – про адаптеры тоже западло – очень много получилось, сокращай на свой вкус, но вроде все нужно.

(из лекции: Все устр-ва подкл-ся к шинам через адаптеры: 1. процессор 2. КЭШ-память. Ад-р исп-ся д/ согласования работы с шиной, для управления устройством, т.е. это местный блок управления. Все устройства за искл-м 1 и 2 имеют порт.) Для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами - обмен называется вводом-выводом. Но он не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежут-х звена: 1.Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером.( Контроллер - это плата, управляющая работой конкретно­го типа (конкретных типов) внешних устройств и обеспечива­ющая их связь с системной (материнской) платой.) Некоторые контроллеры (напр контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устройствами. 2.Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, шиной. Для упрощения подключения устройств электронные схемы IBM PC состоят из нескольких модулей - электронных плат. На основной плате компьютера - системной, или материнской, плате - обычно располагаются основной микропроцессор, сопроцессор, оперативная память и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к системной магистрали передачи данных в компьютере - шине. Т.о., наличие свободных разъемов шины обеспечивает возможность добавления к компьютеру новых устройств. Чтобы заменить одно устройство другим, надо вынуть соответствующую плату из разъема и вставить вместо нее другую. Несколько сложнее осуществляется замена самой материнской платы.

Большинство контроллеров являются платами расширения системы. Исключение могут составлять контроллеры пор­тов и накопителей на гибких и жестких магнитных дисках, которые встраиваются непосредственно в материнскую пла­ту. (В младших моделях IBM-совместимых ПК обычно размешались на отдельной плате, называемой мультиплатой (мультикартой).) Иногда прямо в материнскую плату встраиваются и другие контрол­леры, в том числе видеоадаптеры и звуковые платы. Платы расширения. Платы расширения (дочерние платы) устанавливаются на материнскую плату. Предназначены для подключения к шине ПК дополнительных устройств. (Как правило, материнская плата имеет от 4 до 8 разъемов (слотов) расширения. Они бывают 8-, 16- и 32-разрядные в соответствии с разрядностью процессора и параметрами внешней шины данных материнской платы). Эти платы бывают полноразмерные, т. е. такой же длины, как и материнская плата, и полуразмерные, т. е. в два раза короче ее. В слоты расширения могут быть установлены любые дочерние платы, если они согласованы с шиной по уп­равлению, разрядности и питанию. Важнейшие типы плат расширения: 1) видеоадаптеры (графические ускорители);2) мультиплата (устанавливается, если соответствующие контроллеры не встроены в материнскую плату) – эти два типа плат расширения жизненно необходимы для нормального функционирования ПК; 3) внутренние модемы и факс-модемы - тип плат необходим при использовании внутренних модемов и факс­модемов. Внешние устройства данного типа не нуждаются в установке дополнительных плат расширения; 4) звуковые платы – тип предназначен для систем мультимедиа; 5) адаптеры локальной сети - тип необходим при использовании компьютера в среде локальной вычислительной сети. (другие типы плат расширения:•управление сканером;•управление стриммером;•интерфейс SCSI;•видеоввод;•видеовывод (конвертеры SVGA-PAL);•ускорители трехмерной графики;•контроллеры устройств виртуальной реальности;•аналого-цифровые преобразователи;•устройства считывания штрихового кода;•управление световым пером;•связи с большими ЭВМ;•расширение памяти;•платы акселераторов (транспьютеры, нейроускорнтеяи и т.д.). При организации операций ввода-вывода в ПК необходи­мо соблюдение одинакового кода передаваемых данных, со­гласование скоростей передачи и приема данных, обеспечение единства формата обмена данными и наличия стандартного протокола управляющих сигналов. Для выполнения перечисленных требований в ПК предус­мотрены специальные контроллеры - порты ввода-вывода. Последовательный порт передает информацию по одному биту. Может быть использовано до четырех последователь­ных портов - СОМ1, COM2, COM3, COM4. Через последо­вательные порты подключаются: ма­нипулятор типа "мышь", внешний модем и плоттер.

Параллельный порт передает информацию побайтно. Здесь используется девять каналов связи - один для приема ин­формации от ПК, другой - для передачи и еще семь - для управления процессом обмена. Максимально компьютер может использовать три параллельных порта: LPT1, LPT2, LPT3. Параллельные порты необходимы для подключения принте­ров. Однако через них могут подключаться и другие устрой­ства, например внешний накопитель Iomega Zip или специаль­ные ключи аппаратной защиты программ от несанкциониро­ванного доступа. В этом случае данные устройства подключа­ются непосредственно к параллельному порту, а кабель связи с принтером - к специальному выходу соответствующего уст­ройства.

Инфракрасные порты – обес­печивают беспроводное взаимодействие устройств.

24. обмен информацией в ПЭВМ. Прямой доступ к опер-й памяти. Обмен информацией между отдельными устройствами компь­ютера производится по образующим магистраль трем много разрядным шинам (много проводным линиям связи), соединяющим все модули — шине данных, шине адресов, шине управления. Разрядность шины определяется количеством битов информации, передаваемых по шине параллельно. Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, или наоборот, от устройства к процессо­ру, то есть шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести: •запись/чтение данных из оперативной памяти (оперативное запо­минающее устройство — ОЗУ); •запись/чтение данных из внешних запоминающих устройств (ВЗУ); •чтение данных с устройств ввода; •пересылка данных на устройства вывода. Выбор абонента по обмену данными производит процессор, формируя код адреса данного устройства, а для ОЗУ — код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к устройствам (однонаправленная шина). По шине управления передаются сигналы, определяющие ха­рактер обмена информацией (ввод/вывод), и сигналы, синхронизи­рующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.

Механизм прямого доступа к памяти (Direct Memory Access - DMA) позволяет устройствам компьютера получать непосредственный доступ к ОП, расположенной на системной плате компьютера. Центральный процессор может и не отвлекаться на передачу данных. Это позволяет ускорить работу программ и повысить производительность работы компьютера. Особенно важно использование каналов прямого доступа в случае большого потока данных между опер памятью и устройством. (пример: звуковой адаптер - если программа передает информацию звуковому адаптеру, не через канал прямого доступа, тогда выполнение остальных функций замедляется.) Управление прямым доступом к памяти осуществляется специальной микросхемой контроллера DMA. Компьютеры IBM PC и IBM PC/XT содержали один такой контроллер. Он позволял организовать четыре канала прямого доступа к памяти для четырех различных устройств. На современных моделях компьютеров IBM PC/AT установлено два контроллера прямого доступа к памяти. Это позволило увеличить количество каналов прямого доступа к памяти до восьми. Один канал прямого доступа используется для объединения контроллеров DMA и не может быть использован для других устройств. Обычно для компьютеров IBM PC и IBM PC/XT только один канал прямого доступа к памяти свободен для использования его другими устройствами. В компьютере IBM PC/AT имеется значительно больше свободных каналов прямого доступа.

Каналы прямого доступа к памяти используются большинством современных плат расширения. (не полный список таких устройств: контроллеры накопителей на жестких и гибких дисках; сетевые адаптеры; контроллеры сканера; звуковые адаптеры; контроллеры стримера.)

Если в компьютере установлено несколько устройств, использующих каналы прямого доступа, каждое устройство должно пользоваться собственным каналом прямого доступа. Если несколько устройств работают с одним каналом прямого доступа, возможно возникновение конфликтных ситуаций и "зависание" компьютера. Так же как номера аппаратных прерываний и адреса портов ввода/вывода, номера каналов прямого доступа, используемые платами расширения, выбираются с помощью специальных переключателей или перемычек.

26. Классификация программных средств.

Совок-ть программ и сопровождающей их доку­ментации, предназначенная для решения задач на ПК, на­зывается программным обеспечением (ПО) (software). Про­граммное обеспечение делится на системное и прикладное.

Прогр обесп-е, необход-е для управления компьютером, для создания и поддержки выполнения других программ пользователя, а также для предоставления польз-лю набора всевозможных услуг, называется системным программным обеспечением (system software), кот-е можно классифици­ровать следующим образом: операционные системы, сервис­ные системы, программно-инструментальные средства и си­стемы технического обслуживания.

В наборе системных программных продуктов главное ме­сто занимают операционные системы (operating system). Опе­рационная система (ОС) - совокупность программ, управля­ющих работой всех устройств ПК и процессом выполнения прикладных программ. ОС берет на себя выполнение операций: контроль работоспособности оборудования ПК; выполнение процедуры начальной загрузки; управление работой всех устройств ПК; управление файловой системой; взаимодействие пользователя с ПК; загрузка и выполнение прикладных программ; распределение ресурсов ПК, таких, как оперативная память, процессорное время и периферийные ус­тройства между прикладными программами.

До появления микрокомпьютеров каждый производитель разрабатывал свою собственную ОС, не заботясь о ее со­вместимости с ПК других разработчиков. Теперь потребности в ОС существенно из­менились. Множество фирм занималось созданием новых программных продуктов, основанных на использовании мик­ропроцессоров. Так как для первых микрокомпьютеров не нужно было сложных ОС, стали создаваться небольшие фир­мы по выпуску только ОС для микропроцессоров. До недав­него времени на большинстве ПК была установлена опера­ционная система MS-DOS (MS Disk Operating System - диско­вая операционная система фирмы MS) или один из ее анало­гов (PC DOS (Personal Computer P_isk Qperatung System - дисковая операционная система персональных ком­пьютеров). Системы семейства DOS морально устарели, им на смену пришли операционные системы нового поколения. Главны­ми отличительными чертами современных операционных еистем являются: •многозадачность, - способность обеспечивать выполнение нескольких программ одновременно;•развитый графический пользовательский интерфейс;•использование всех возможностей, предоставляемых современ микропроц-ми;•устойчивость в работе и защищенность;•полная независимость от аппаратуры. ( поддержка всех видов дисплеев и принтеров);•совместимость со всеми видами приложений, разработан­ными для MS-DOS. К таким ОС относятся: Windows 95 фирмы MS, Windows NT, операционные системы семейства UNIX. Особое место занимают сетевые ос. Современнее ос наделяются теми или иными сетевыми возмож­ностями: сервисные системы расширяют возможности ОС, предос­тавляя пельз-лю и выполняемым программам набор разнообразных дополнительных услуг. К сервисным сист-м относят оболочки, утилиты и операционные среды (интерфейсные системы). Оболочка ос - это программный про­дукт, кот-й делает общение пользователя с компьютером более комфортным. Наи­большую популярность получила операционная оболочка Norton Commander. Утилиты (дисковые компрессоры; дисковые дефрагментаторы; программы резер­вного копирования данных; архиваторы; программы, опти­мизирующие использование оперативной памяти; програм­мы защиты и восстановления данных; антивирусные програм­мы и др.) - это служебные программы, которые предос­тавляют пользователю ряд дополнительных услуг. Различия между операционными оболочками и операци­онными средами достаточно условны, так как операционная среда облада­ет всеми признаками оболочки, но пос­ледняя не формирует новой среды выполнения программ. Это является функцией лишь операционной системы. В свою оче­редь, операционную среду нельзя назвать операционной си­стемой, так как она не может функционировать самостоя­тельно. Исходя из этого операционную среду можно назвать полнофункциональной надстройкой над ОС. (средами являются системы Windows 3.1 и Windows for Workgroups, они функционируют поверх DOS, а Windows for Workgroups является сетевым расширением Windows 3.1). Программно-инструментальные средства — программ­ные продукты, предназнач-е для разработки программ­ного обеспечения. К ним относят: системы программирова­ния, которые включают систему команд процессора, пери­ферийных устройств, трансляторы (компиляторы и интерпре­таторы) с различных языков программирования. Сейчас наиболее часто используются процедурно-ориен­тированные системы программир-я, такие, как MS Visual Basic, Borland Delphi и инструментарий искусственного ин­теллекта. Системы технического обслуживания - совокупность про­граммно-аппаратных средств ПК для обнаружения сбоев в процессе работы компьютера. Предназначены для про­верки работосп-сти отдельных узлов, блоков и всей машины в целом, являясь инструментом специалистов по эк­сплуатации и ремонту технических средств компьютера. Их можно разделить на средства диагностики ПК, тестового контроля, аппаратного контроля и программ­но-аппаратного контроля. (Средства диагностики обеспечивают автоматический по­иск ошибок и выявление неисправностей с опред-й ло­кализацией их в ПК и его отдельных модулях. Программно-логический контроль основан на использова­нии избыточного кода исходных и промежуточных данных ПК. Тестовый контроль осуществляется с помощью специаль­ных тестов для проверки правильности работы ПК или его отдельных устройств. Аппаратный контроль ведется автоматически с помощью встроенного в ПК оборудования. Программно-аппаратный контроль включает программный и аппаратный контроль.) Программное обеспечение, которое предназначено для решения определенных классов задач пользователя, назы­вают прикладным (application software). Прикладное про­граммное обеспечение состоит из пакетов прикладных про­грамм (ППП) и прикладных программ пользователя.

В настоящее время значительное место в прикладном ПО занимают пакеты прикладных программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентир-е (сравнительно узкая направл-сть на определ-й круг решаемых задач и большое их разнообразие), пакеты общего назначения (для решения типовых задач обработки данных) и интегрированные пакеты (совок-ть функцион-но различных программн.модулей, способных взаимодействовать м/собой через единый пользоват-й интерфейс. Применение - в основном экономическая сфера. Современные интегрированные пакеты содержат обычно 5 функц-х компонентов: табличный процессор;текстовый редактор;систему управления базами данных (СУБД);графический редактор; коммуник-е средства. Например: Пакет MS Works, ППП офисных приложений MS Office).