Конспект лекций по дисциплине «информационные технологии» для студентов направления 230700 «прикладная информатика»

Вид материала

Конспект

Содержание Блок центрального управления ОЗУ по адресу А, который выбирается из счетчика адреса команд (связь 8), очередную команду (связь 2) и помещает ее на временное Дешифратор кода операции 3.3.1.2. Арифметико-логическое устройство 3.3.2. Виды программного обеспечения компьютера 3.3.2.1. Системное программное обеспечение Операционные системы Операционные оболочки 3.3.2.2. Пакеты прикладных программ 3.3.2.3. Инструментарий технологии программирования

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения, 745.04kb.
• Тематика курсовых работ по дисциплине «Базы данных» для студентов направления 230700., 29.21kb.
• Рабочая программа дисциплины для студентов магистратуры, обучающихся по направлению, 120.54kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования 230700., 513.26kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине "информационные технологии финансового анализа, 108.22kb.
• Учебно-методическое пособие по курсу «Информационные технологии» для студентов Института, 1419.29kb.
• Конспект лекций по дисциплине «сетевые технологии» (дополненная версия) для студентов, 2520.9kb.
• Л. В. Тен «26» января 2011 г. Номер внутривузовской регистрации эф 12. 01 Основная, 357.93kb.
• Направление 230700 Прикладная информатика профиль: «Экономика», 18.34kb.
• Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 140.41kb.

Регистр кода операции	Регистр первого операнда	Регистр второго операнда
Регистр команды

Блок центрального управления генерирует сигнал о начале выполнения очередной команды (связь 1). Ее адрес А находится в счетчике адреса команд.

Блок выборки из памяти по сигналу считывает из ОЗУ по адресу А, который выбирается из счетчика адреса команд (связь 8), очередную команду (связь 2) и помещает ее на временное хранение в регистр команд (связь 3).

Дешифратор кода операции выбирает код (связь 4) и расшифровывает его. Затем передает информацию блоку формирования управляющих сигналов (связь 10):

• если операция арифметическая, от блока формирования управляющих сигналов поступает сигнал в блок выборки из памяти (связь 5) с командой считать из ОЗУ операнды, расположенные по адресам, указанным в регистрах первого и второго операндов (связь 6), и поместить их в соответствующие регистры АЛУ. Затем формируется сигнал в АЛУ на выполнение нужной операции (связь 7). Счетчик адреса команд увеличивается на объем команды (связь 9);
  
• если операция ввода-вывода, блок формирования управляющих сигналов формирует сигнал УВв и УВыв (связь 7). Счетчик адреса увеличивается на объем команды (по связи 9);
  
• если операция условного перехода, блок центрального управления анализирует результат предыдущей операции, находящийся в АЛУ. Если знак результата отрицателен, в счетчик адреса команд записывается адрес из регистра первого операнда. Если знак положителен, в счетчик адреса команд записывается адрес из регистра второго операнда. Если результат равен 0, в счетчик адреса команд добавляется 1 (эти связи не показаны). Так реализуется принцип условного перехода.
  
• если операция безусловного перехода, в счетчик адреса команд пересылается содержимое регистра первого операнда (связь не показана).
  

3.3.1.2. Арифметико-логическое устройство

Структура АЛУ представлена на рисунке:




Исходные данные (операнды) по командам УУ (см выше) считываются из ОЗУ в регистры первого и второго операндов (связь 1).

Из УУ в блок управления АЛУ поступает команда на выполнение той или иной операции (связь 2), которая передается им в операционную часть (связь 3).

В соответствии с этой командой операционная часть выполняет нужное действие с данными, которые выбираются из регистров первого и второго операндов (связь 6). Результат заносится в регистр результата (связь 4), откуда – в ОЗУ (связь 5).

3.3.2. Виды программного обеспечения компьютера

В соответствии с принципом программного управления любой компьютер можно рассматривать как совокупность аппаратной (или технической) и программной частей.

К настоящему моменту выделяют три вида программных продуктов:

1. системное, или общее, ПО;
   
2. пакеты прикладных программ (ППП);
   
3. инструментарий технологии программирования.
   

3.3.2.1. Системное программное обеспечение

Это совокупность программ для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Делится на следующие виды:

1. базовое ПО, содержащее операционные системы (ОС) и операционные оболочки;
   
2. сервисное ПО, или утилиты. Содержит программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусные программы, программы обслуживания дисков, программы архивирования данных, программы обслуживания сетей.
   

Операционные системы используются для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными и другими ресурсами ЭВМ. Это комплекс программ и данных, предназначенных для увеличения пропускной способности ЭВМ, расширения сферы ее применения, автоматизации подготовки прикладных программ к выполнению. ОС являются обязательной составляющей ПО любого компьютера, без чего он превращается в груду металла, пластика и электроники.

Наиболее популярными ОС для компьютеров класса IBM PC являются ОС семейства Windows’xx и MS DOS. Причем эти ОС не являются взаимоисключающими: они взаимодействуют в процессе функционирования компьютера и MS DOS, как правило, встроена в ОС Windows’xx. Сетевая ОС не имеет фундаментальных отличий от ОС автономного компьютера. Ее отличительной чертой являются развитые средства защиты от несанкционированного доступа, применяющие, в частности, идеи криптографического кодирования, рассмотренные ранее.

Операционные оболочки – это специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами ОС. Имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя. Примерами являются Norton Commander (NC) для ОС MS DOS, Far для ОС Windows’xx.

3.3.2.2. Пакеты прикладных программ

Это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса. Выделяются следующие виды ППП:

1. проблемно-ориентированные. Используются для тех проблемных областей, в которых возможна типизация функций управления, структур данных и алгоритмов обработки. Например, это ППП автоматизации бухучета, финансовой деятельности, управления персоналом и т.д.;
   
2. автоматизации проектирования (или САПР). Используются в работе конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм;
   
3. общего назначения. Поддерживают компьютерные технологии конечных пользователей и включают текстовые и табличные процессоры, графические редакторы, системы управления базами данных (СУБД);
   
4. офисные. Обеспечивают организационное управление деятельностью офиса. Включают органайзеры (записные и телефонные книжки, календари, презентации и т.д.), переводчики, средства распознавания текста;
   
5. настольные издательские системы – более функционально мощные текстовые процессоры;
   
6. системы искусственного интеллекта. Включают информационные системы, поддерживающие диалог на естественном языке; экспертные системы, позволяющие давать рекомендации пользователю в различных ситуациях; интеллектуальные пакеты прикладных программ, позволяющие решать прикладные задачи без программирования.
   

3.3.2.3. Инструментарий технологии программирования

Это совокупность программ, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения программных продуктов.

В состав этого вида ПО входят:

1. системы программирования, включающие:
   

• интегрированную среду разработчика программы, состоящую, в частности, из текстового редактора, позволяющего создавать и корректировать исходные тексты программ, средств поддержки интерфейса программиста с системными средствами для выполнения различных сервисных функций (например, сохранения или открытия файла);
  
• транслятор – программу, переводящую исходный текст во внутреннее представление компьютера;
  
• отладчик – программу для трассировки и анализа выполнения прикладных программ. Позволяет отслеживать выполнение программы в пооператорном режиме, идентифицировать место и вид ошибок в программе, наблюдают за изменением значений переменных, выражений и т.д.;
  
• компоновщик – программа для подготовки прикладной программы к работе в конкретных адресах основной памяти компьютера;
  
• справочные системы.
  

2. инструментальные среды пользователя; – специальные средства, встроенные в ППП: библиотеки функций, процедур, объектов и методов обработки; макрокоманды; программные модули-вставки; конструкторы экранных форм и отчетов; языки запросов высокого уровня.
   

Ядром обоих видов рассмотренных инструментальных средств являются языки программирования. Они делятся на следующие виды:

1. операторные. Используются для кодирования алгоритмов, а потому также называются алгоритмическими. Имеют в составе:
   

• машинно-зависимые (ассемблер). Применяются для написания программ, явно использующих специфику конкретной аппаратуры. Каждый компьютер имеет такую систему программирования, которая изготавливается и поставляется фирмой-изготовителем вместе с компьютером;
  
• машинно-ориентированные (язык С). Объединяет идеи ассемблера и алгоритмического языка. Программы компактны и работают очень быстро.
  
• универсальные (Турбо-Паскаль, Бэйсик). Приближены максимально, насколько это возможно, к естественному английскому языку: название каждой команды – английское слово;
  

2. функциональные. Применяются, как правило, для машинного моделирования той или иной проблематики. Имеют в составе:
   

• проблемно-ориентированные (GPSS). Моделируют систему с помощью последовательности событий. Применяются, в частности, при проектировании вычислительных комплексов;
  
• объектно-ориентированные (Форт). Имеют встроенные средства для моделирования новых объектов программирования;
  
• логико-ориентированные (Prolog). Отдельно описываются правила предметной области, по которым затем выводятся новые факты.