Лекція 3 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Основи побудови та функціонування пеом. Класифікація от І пз подання інформації в комп'ютерах
| Вид материала | Лекція |
- Лекція 4 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Системне програмне забезпечення, 99.46kb.
- Робоча навчальна програма з дисципліни " Інформатика та комп’ютерна техніка" для професійного, 660.32kb.
- Лекція 9 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Комунікаційні можливості Windows, 43.67kb.
- Лекція 6 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Сервісні та прикладні програми Види, 55.04kb.
- Розглянуто на засіданні циклової комісії, 231.41kb.
- Програма гуртка " Інформатика та обчислювальна техніка" (курс «Основи візуального програмування, 163.83kb.
- Ютерна інженерія" Галузь знань: 0501 "Інформатика та обчислювальна техніка", 113.29kb.
- Робоча навчальна програма з дисципліни " Статистичні методи у наукових дослідженнях", 246.28kb.
- Лекція 8 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Глобальні мережі. Співдружність, 82.93kb.
- Лекція 21 "Інформатика та комп'ютерна техніка" Тема Бази даних та системи керування, 106.88kb.
Лекція 3 "Інформатика та комп'ютерна техніка"
Тема 2.1. Основи побудови та функціонування ПЕОМ. Класифікація ОТ і ПЗ
Подання інформації в комп'ютерах.
Способ представления информации в компьютере зависит от конструкции ЭВМ, операционной системы и назначения данных. Современные информационные системы построены по многоуровневому принципу и позволяют абстрагироваться от физического представления данных.
Каждый специалист работает с со совей формой представления данных, на своем уровне абстракции.
Например – системный программист работает с данными на самом нижнем уровне – с их двоичным представлением. Проблемный программист – с базовыми типами данных – целыми числами, десятичными, строковыми, как правило, не вдаваясь в их побитовое представление. Специалист по анализу и обработке данных работает с записями и таблицами СУБД, и т.д.
Огляд сучасних ЕОМ.
Современные ЭВМ классифицируются по их назначению и области применения (рис 1).
Рисунок 1
Основными показателями комплексов на базе ЭВМ являются: производительность, объем оперативной памяти, объем энергонезависимой памяти, рекомендованные операционные системы, периферийные устройства, связь с другими комплексами.
Например – АРМ Экономиста (автоматизированное рабочее место) – построено на базе P2-333, 32Mb RAM (оперативная память), 6.4 Gb HDD (жесткий магнитный диск), 36x CD ROM (устройство для чтения оптических дисков), 15'' монитор.
Дополнительные устройства – сетевая карта или модем, звуковая карта, принтер, сканер, Zip или МО – дисковод.
Вторичными показателями служат Фирма-изготовитель, ориентация на регион, цена.
Структурна схема комп’ютера та основні характеристики його складових частин.
Системный блок
материнская плата
процессор
ядро
порты
постоянное ЗУ (микропрограммы)
сверхоперативное ЗУ (кэш-память 1-го уровня)
память
постоянное ЗУ (ROM BIOS)
оперативное ЗУ (RAM)
сверхоперативное ЗУ (кэш-память 2-го уровня)
системная шина
часы реального времени
встроенные контроллеры
контроллер клавиатуры
контроллер дисководов
контроллер IDE устройств
контроллер SCASI устройств
контроллер параллельного и последовательного портов
контроллер портоа джостика
контроллер USB портов
видеоконтроллер
модем
сетевая карта
Внутренняя периферия
контроллер дисководов
контроллер IDE устройств
контроллер SCASI устройств
контроллер параллельного и последовательного портов
видеоконтроллер
специализированные контроллеры
модем
сетевая карта
звуковая карта
радио и телевизионный приемник
дисковод магнитных дисков
дисковод магнитооптических дисков
ZIP – дисковод
дисковод CD ROM, DVD ROM
дисковод CD RW
стриммер на МЛ.
Внешняя периферия
монитор (дисплей)
клавиатура
мышь
принтер
сканер
акустические колонки
микрофон
джостик
диджитайзер
графопостроитель
источник бесперебойного питания
специализированные устройства
Врахування характеристик ПЕОМ при оснащенні автоматизованого робочого місця економіста, їх вплив на формування ціни ПЕОМ та кластеризацію ринку мікропроцесорних пристроїв.
Главный вопрос создания АРМ - это соответствие аппаратных и программных средств решаемой задаче и их согласованность.
Обычно на АРМ ставится 1-2 пакета обработки данных – инструментарий экономиста + 3-5 вспомогательных программ. Больше человек освоить не может.
Сначала оценивается объем информации и характер ее обработки, затем выбираются программые средства для решения задачи, затем – аппаратные средства.
Следующая задача – обеспечение возможности модернизации программных и аппаратных средств АРМ.
Рынок современных ПЭВМ обновляются 2 раза в год, рынок программных продуктов 1 раз в 1-2 года. Время активной жизни АРМ – 2-3 года, существования на уровне установленного ПО – 4-7 лет.
Цена на комплектующие ПЭВМ и на программы зависит от их назначения, производительности, места установки, даты выпуска, гарантий и фирмы-изготовителя.
Процессоры могут стоить от $10 до $600 в зависимости от класса DX или Intel Рentium-III, но даже в одном классе процессоры AMD стоят на 20% дешевле, чем у Intel.
Универсальные материнские платы, ориентированные на различные типы процессоров и на перспективный рост частоты системной шины стоят дороже.
Фирменное программное обеспечение с сертификатом качества и гарантией бесплатных консультаций для зарегистрированных пользователей стоит существенно дороже любительских разработок. Специализированные программы, сделанные на заказ, обходятся дороже универсальных.
Пользователи компьютерных систем классифицируются в соответствии с используемыми пакетами, квалификацией, систематичностью и количеством обрабатываемых данных, коллективностью работы и перспективными планами.
Одно дело – ведение домашней бухгалтерии, другое – корпоративная обработка экономической информации на крупной фирме.
Соответственно и рынок программных и аппаратных средств сегментируется в соответствии с приведенной классификацией.
Например, можно выделить кластер домашних ПЭВМ, терминальных ПЭВМ для работы в локальной сети, серверов, сетевого обеспечения, управляющих ПЭВМ (рис 1).
Поняття й функції процесора, пам'яті, пристроїв уведення — виведення інформації.
На самостоятельное изучение.
Ефективне використання зовнішніх пристроїв ПЕОМ: клавіатури, монітора, принтера, «мишкою», дискових накопичувачів.
1. Правила эргономичности и безопасности при организации АРМ.
Монитор SVGA – от 14" 640х480 монохромный до 15" цветной, для обработки текстовых данных, от 15" 800х600 цветной для обработки графических данных, 66 Гц частота кадров. Верхняя строка на уровне глаз, расстояние от 50 до 70 см, защищен от попадания света на экран (блики). Яркость и контрастность изображения не должна утомлять глаза.
Клавиатура – мягкая, без сбоев, на уровне локтей или чуть выше. Кресло с подлокотниками.
При наборе большого объема текстов используется копихолдер.
Вся техника защищается от внешнего тепла, влаги, пыли и агрессивных средств.
При наличии локальной сети обязательно зануление электропитания и защита от бросков напряжения.
Категорически запрещается подключать или отключать что-либо от ПЭВМ при включенном питании.
Не рекомендуется отключать питание без завершения программ и выхода из операционной системы.
2. Правила профилактики и обслуживания аппаратуры, программ и данных.
Аппаратуру следует периодически (2 раза в год) чистить и проверять исправность кабелей. Желательно привлечение специалистов.
Необходимо периодически (от 1 раза в неделю до 1 раза в месяц) тестировать аппаратуру и проверять магнитные носители, создавать резервные копии.
3. Правила распределения информации по носителям при их передаче, хранении и обработке.
Следует выбирать самый надежный носитель при заданных ограничениях на его цену.
Надежнее всего передавать данные по электронной сети, хранить – на CD ROM.
Оперативные данные следует хранить на личном винчестере, в том числе резервные копии – там же или на сервере, желательно в упакованном виде (при необходимости – под паролем).
Накопленную информацию для длительного хранения желательно записывать на оптический диск.
4. Правила настройки интерфейсов программ.
Интерфейс должен обеспечивать надежный ввод–вывод данных, быструю реакцию оператора, не утомлять и не отвлекать внимания. Оригинальность интерфейса – не самоцель. Главное – экономия времени и сил при решении задачи.
Каждая современная программа позволяет вести диалог с пользователем с помощью графического интерфейса. Кроме этого может использоваться и синтез речи, звуковые сигналы. Устройства ввода данных – клавиатура, мышь, тактильные устройства и т.п. могут дублировать друг друга. Следует правильно выбрать размеры окон на экране, их цвет, размер шрифта, формы диаграмм, скорость реакции мыши и клавиатуры и многое другое, вплоть до языка и сценарием диалога. Следует продумать способ ввода команд, так как иногда ввод с клавиатуры эффективнее, чем с помощью мыши, а написание макросов ускоряет выполнение рутинных операций.
Эффективность интерфейса зависит как от личных качеств оператора, тек и от обрабатываемых данных. Поэтому интерфейс следует периодически настраивать в соответствии с ростом Вашего мастерства.
Основні принципи взаємодії ПЕОМ у ранзі робочої станції локальної мережі.
ПЭВМ может работать автономно (если это не запрещено из соображений безопасности) и в составе сети. Программы и данные распределены между подключенными к сети ПЭВМ и серверами (при наличии последних). При входе в сеть обязательна идентификация пользователей (ввод имени и пароля). В соответствии с рангом пользователя ему доступны определенные ресурсы сети: программы, файлы и базы данных, принтеры, сканеры, модемы и выход в Интернет.
Носії інформації, їх види та техніко-економічні характеристики.
Классификация носителей производится по способу хранения информации и возможности повторного использования.
Основные характеристики – емкость и скорость обмена информацией.
Дополнительные характеристики – общая и приведенная (за 1 Кбайт) цена, надежность и срок службы.
Носители однократного применения: бумажные, оптические (CD, DVD).
Носители многократного применения: дискеты (гибкие, Zip, магнитооптические), жесткие диски, магнитные ленты, флэш-карты.
Контрольні питання та завдання:
- Назвіть не менш ніж 4 різниці між мейнфреймами та персональними ЕОМ .
- Намалюйте структурну схему ПЕОМ і оцініть діапазон вартості її елементів.
- Назвіть не менш ніж 5 зовнішніх пристроїв, що підключаються до системного блоку, і опишіть їх призначення.
- Чому різні моделі ПЕОМ різняться за ціною в десятки разів?
- Що означає рядок прайс-листа: AMDK6-233/16/1.7Gb/S3 V+ 1Mb ....735.
- Що означає рядок прайс-листа: Ppro330/256/32/6Gb/S3 Virge 4Mb ..1150.
- Що означає рядок прайс-листа:
- P-200MMX/32/3,2Gb/2Mb/14"LR,NI...1.848.
- Що означає рядок прайс-листа: TOSHIBA 225 CDS -P-133,16/1.4Gb/12.1"DSTN, 24xCD-ROM, S/B ....5068.
- Вам потрібен домашній комп’ютер для роботи з бухгалтерськими програмами у середовищі MS EXCEL під Windows 3.11. Із яких комплектуючих повинна складатися така ПЕОМ, щоб її ціна була мінімальною?
- Перерахуйте технічні засоби, якими повинно бути оснащене ваше робоче місце (АРМ економіста) і обгрунтуйте цей перелік.
- В яких випадках використання монохромних моніторів має переваги над кольоровими, а в яких ні, і чому ?
- В яких випадках використання матричних принтерів має переваги над струйними, а в яких ні, і чому ?
- Назвіть не менш ніж 5 причин, через які обладнання вашого робочого місця може вийти з ладу або працювати ненадійно.
- Ви продаєте базу даних по підприємствах України (адреси, телефони, продукція) та берете обов’язок щомісяця поповнювати її. На яких носіях Ви хотіли б поставляти її, і чому?
- Ви накопичуєте і обробляєте статистику по цінах і об’ємах продажів товарів. Які носії ви б хотіли мати для зберігання основного масиву, а які для резервних копій, і чому?
Тема 2.2. Структура даних на магнітних носіях
Файли, каталоги, дерево каталогів. Повний шлях.
Организация данных зависит от типа носителя, от операционной системы и от программы, которая их подготовила. Мы рассматриваем структуры данных в среде ОС от Microsoft: MS DOS & Windows.
Файл – область данных на носителе, которая имеет название, и, соответственно, может быть по этому названию найдена для обработки. Название состоит из имени и (при необходимости) расширения.
В этом смысле свободное пространство на дискете, это не файл, так как не имеет имени, и WWW-страница тоже не файл, так как она в памяти, а не на носителе.
Файлы объединяются в каталоги или папки, которым тоже присваивается имя. Расширение в названиях каталогов, как правило, не используется. Каталоги тоже могут объединяться в каталоги вместе с другими файлами. Тем самым создается иерархическая система типа библиотечной, что позволяет систематизировать хранение файлов и облегчает их поиск. Один и тот же файл или каталог не может входить одновременно в несколько каталогов.
Самый верхний каталог, охватывающий все остальные каталоги, не имеет имени. Он называется корневым каталогом и ассоциируется с логическим именем диска.
Полный путь, это перечень имен всех каталогов, начиная с логического имени диска, которые следует пройти для того, чтобы добраться до искомого файла. при записи пути после имени диска ставится знак ":", а имена каталогов разделяются знаком "\".
Например C:\STUDENT\GR_961\LE961_03.DOC
Следует отметить, что старые версии MS DOC допускают до 8 символов в имени и только латинскими буквами, новые русифицированные версии – и кириллицей, Windows 95 и старше – длинные многословные имена файлов.
Типи файлів та узгодження про розширення імен. Атрибути файлів та їх використання.
Тип файла определяется его организацией и содержанием.
Например, исполнимые файлы – это программы, объектные модули и библиотеки, командные файлы, скрипты для браузеров и т.п.
Файлы данных – текстовые, двоичные, прямого и последовательного доступа и пр.
Расширение имени часто используется для указания типа файла. Приняты соглашения: EXE - загрузочный модуль программы, BAT - командный файл, DLL - динамическая библиотека, TXT - текстовый файл, DOC - файл MS WORD, XLS - файл MS EXCEL.
Файл, кроме имени имеет размер (в байтах) дату создания и последнего исправления, и атрибуты (только чтение, системный, скрытый и т.п.)
Концептуальна, логічна та фізична структури даних.
Физическая структура данных – это отображение информации в реальные участки на носителе - сектора.
На дискетах и жестких дисках запись происходит по концентрическим дорожкам, с пустыми промежутками между дорожками. На самой дорожке информация записывается тоже не сплошным фрагментом, а участками одинакового размера – сегментами. Поскольку данные с дорожки считываются последовательно, но минимальный участок, который может быть прочитан за одно обращение, это как раз сектор. Если есть несколько поверхностей (на дискете –2, на винчестере – до 16), то одинаковые по номерам дорожки образуют цилиндры. Поэтому физический адрес данных на диске – номер цилиндра, номер дорожки ан цилиндре (он же – номер магнитной головки) и номер сектора на дорожке. Иногда используется сквозная нумерация секторов.
Логическая структура данных – это представление информации в виде логически завершенных элементов – кластеров, файлов и каталогов.
Кластер, это объединение секторов, имеющее уникальный номер в файловой системе. Файл состоит из кластеров и поэтому занимаемое им место кратно размеру кластера.
Концептуальная структура данных – это представление организации информации в соответствии с решаемой задачей (концепцией).
Современные информационные системы освобождают пользователя от необходимости помнить о секторах, кластерах, файлах и даже каталогах. Он как правило работает с таблицами: сводка по производству и реализации товаров, штатное расписание и табель и т.п. От пользователя требуется знание названий полей таких таблиц (понятиями предметной области) и чувствовать взаимную связь между этими полями. Это и есть концептуальная структура данных.
FAT-16 та FAT-32. Компресія диску. Використання довгих та коротких імен файлів.
Чтобы организовать разрозненные кластеры в файл, требуется таблица, в которой указываются номера кластеров, и порядок их расположения в файле. Там же фиксируются цепочки свободных кластеров. Это и есть FAT. (Имя файла и его атрибуты хранятся в другом месте – в оглавлении каталога.)
Тип FAT определяется числом бит, которые отводятся под номер кластера.
FAT-16 может хранить номера от 0 до 65535. Для диска в 2 Гб размер кластера составит 2.000.000.000 / 65535=30.518, т.е 32Кб.
FAT-32 (Windows 95 и выше) может хранить номера в гораздо большем диапазоне, поэтому кластеров может быть больше (4.294.967.295), а сами они – меньше. За счет этого экономится неиспользуемая память при размещении файла на диске.
Файловий простір серверів. Захист даних, права доступу та колективне (одночасне) використання файлів.
Сервер – специализированная ЭВМ для хранения и обработки больших массивов данных. Может хранить как конфиденциальную информацию, так и данные для общего пользования. Пользователи со своих рабочих мест могут работать с логическими данными на сервере – с файлами и каталогами, и с концептуальными данными – таблицами из баз данных и отдельными полями этих таблиц. Это либо копирование файлов целиком на свою машину и запись их обратно на сервер, либо работа с файлами и отдельными записями прямо на сервере.
Данные на сервере обязательно защищены, не каждый может из прочитать или изменить. Для управления доступом системный администратор сети раздает пользователям пароли и определяет их права.
Другая проблема защиты – поддержка целостности данных при одновременном доступе к ним нескольких пользователей. Что будет, если два человека начнут одновременно исправлять одну и ту же ведомость, и каждый начнет вносить в нее свои данные?
Контрольні питання та завдання:
- Чим обмежується кількість файлів у каталозі.
- Як використовуються атрибути файлів.
- Що стало причиною переходу від FAT-16 до FAT-32.
- Що стається при руйнуванні FAT та як цьому запобігти.
- Як проводиться профілактика магнітних носіїв.
27.9.1999 03:43:00 PM