ЛЕКЦИЯ 3

Понятие о программном обеспечении.

Базовая аппаратурная конфигурация

Компьютер представляет собой комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для автоматической обработки информации.

Компьютерные системы, по определению фирмы IBM (International Business Machines) транснациональная корпорация со штаб-квартирой в Армонке, штат Нью-Йорк (США), один из крупнейших в мире производителей и поставщиков аппаратного и программного обеспечения, а также ИТ-сервисов и консалтинговых услуг. включают 4 основных компонента:

1. Человек, который ставит задачу и получает результат.

2. Аппаратное обеспечение (Hardware).

3. Программное обеспечение (Software).

4. Файлы данных.

Рассматриваем ли мы большую ЭВМ или персональный компьютер, построены они будут по одному принципу. Их главными компонентами являются:

1. Центральный процессор;

2. Устройство ввода;

3. Запоминающее устройство;

4. Устройство вывода.

Центральный процессор выполняет все вычисления и обработку информации. Процессор, состоящий из одной интегральной схемы, называется микропроцессором. В более сложных машинах процессор состоит из набора интегральных схем.

Процессор связывается с другими устройствами через кабель, состоящий из множества проводов, который называют магистралью или шиной.

Устройство ввода служит для ввода информации в компьютер.

Запоминающее устройство предназначено для хранения программ, данных, результатов работы.

Память

Оперативная память (Main memory), или память с произвольным доступом — это основное место хранения команд и данных текущих задач (программ) в персональных компьютерах. Часто для обозначения оперативной памяти используются термины "оперативное запоминающее устройство" (ОЗУ) или, в английском варианте — Random Access Memory (RAM). Для создания оперативной памяти применяются микросхемы, припаиваемые на сменные модули памяти, которые, в свою очередь, устанавливаются в разъемы на системной плате. ОЗУ — наиболее быстродействующая адресуемая память в компьютере, причем именно от скорости обмена данными между процессором и микросхемами оперативной памяти зависит производительность компьютера. Так как быстродействующие микросхемы очень дороги, то для ОЗУ персонального компьютера используются микросхемы динамической памяти (это те самые модули SIMM и DIMM, которые продаются в компьютерных магазинах), но у них есть особенность — примерно каждые 2 мс им требуется цикл регенерации (восстановления) записанных данных. Следует отметить, что наибольший недостаток микросхем ОЗУ заключается в том, что при выключении питания компьютера все данные, находящиеся в них, теряются. Емкость ОЗУ в персональном компьютере может достигать величины в 1 Гбайт и более (но в первых персональных компьютерах, например, даже 64 Кбайт памяти вызывали восторг у пользователей).

Кэш-память (Cache Memory) или сверхоперативная память (СОЗУ) — это одна из разновидностей быстродействующей оперативной памяти, для которой используются дорогостоящие микросхемы статической памяти.Основное назначение кэш-памяти в компьютере — служить местом временного хранения обрабатываемых в текущий момент времени кодов программ и данных. То есть ее назначение служить буфером между различными устройствами для хранения и обработки информации, например, между процессором и ОЗУ, между механической частью винчестера и ОЗУ и т. д. В зависимости от назначения и типа процессора объем кэш-памяти может составлять величину, например 8 и 16 Кбайт, 128 и 256 Кбайт, а в ряде случаев достигает 2—3 Мбайт. Кроме того, кэшпамять делится на уровни и, соответственно, для каждого уровня кэшпамяти используются свои, весьма различные по конструкции и быстродействию микросхемы.

Термин "постоянное запоминающее устройство" (ПЗУ) или Read-Only Memory (ROM) наиболее часто используется для обозначения микросхем, из которых можно только читать данные, но изменить их нельзя. В каждом персональном компьютере обязательно есть несколько микросхем ПЗУ. Например, после включения компьютера первой запускается программа BIOS, которая записана в микросхеме ПЗУ объемом в 1— 2 Мбайт. Быстродействие микросхем ПЗУ почти на порядок ниже, чем у микросхем оперативной памяти. Заметим, что разработано множество разнообразных типов микросхем ПЗУ- в некоторые можно записать данные всего один раз, а другие выдерживают многократную перезапись информации. В последнее время наиболее популярными для использования в ПЗУ стали микросхемы флэш-памяти, позволяющие перезаписывать информацию до 1 млн. раз.

Устройство вывода служит для получения человеком результатов работы.

Устройства хранения информации

• жесткий диск (Hard disc)
• CD-disc
• DVD-disk
• флеш-память (USB-flash drive)
• дискета  (Floppy-disk)
• Переносной жесткий диск

Персональная ЭВМ представляет собой совокупность технических электронных устройств, объединенных в единую аппаратную систему. 

Принято все устройства, входящие в ПЭВМ, разделять по функциональному признаку на две части: основные устройства и периферийные устройства.

Основные устройства компьютера – это устройства которые являются необходимыми для работы компьютера.

- микропроцессор

- память компьютера (внутренняя и внешняя)

- устройства ввода информации

- устройства вывода информации

- устройства передачи и приема информации

Периферия - это совокупность периферийных устройств, подключенных к компьютеру, устройства, которые не представляют для компьютера особой важности и он вполне обходиться без них. Правда, отсутствие некоторых из периферийных устройств на компьютере ограничивает возможности пользователя. Например, без мышки пользователь не может пошевелить курсором и соответственно не может полноценно работать на компьютере, поскольку мышь на современном ПК является практически самым главным элементом управления ПК.

• принтер для вывода на печать текстовой и графической информации. Они могут быть следующих типов: матричные, струйные, лазерные;      
• плоттер (графопостроитель) также служит для вывода информации на бумажный носитель и, в основном, используется для вывода графической информации;

• манипулятор типа "мышь" - устройство, управляющее графическим курсором

• джойстик, используемый в основном в компьютерных играх;

• сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации;

• CD-ROM - устройство для чтения компакт-дисков, используется для воспроизведения движущихся изображений, текста и звука;

• модем – это устройство позволяющее компьютерам обмениваться данными через телефонные или иные линии связи;

• сетевой адаптер - устройство, позволяющее компьютеру работать в локальной сети.

• клавиатура - основным устройством ввода информации в компьютер пока остается клавиатура, с помощью нее можно вводить текстовую информацию, задавать команды компьютеру. Более подробно с возможностью клавиатуры мы познакомимся на следующем уроке.

Клавиатура компьютера — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер. Стандартная компьютерная клавиатура, также называемая клавиатурой PC/AT или AT-клавиатурой (поскольку она начала поставляться вместе с компьютерами серии IBM PC/AT), имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатуры, которые поставлялись вместе с предыдущими сериями — IBM PC и IBM PC/XT, — имели 86 клавиш.[источник не указан 201 день] Расположение клавиш на AT-клавиатуре подчиняется единой общепринятой схеме, спроектированной в расчёте на английский алфавит.

По своему назначению клавиши на клавиатуре делятся на шесть групп:

функциональные;

алфавитно-цифровые;

управления курсором;

цифровая панель;

специализированные;

модификаторы.

Алфавитно-цифровой блок

К алфавитно-цифровому блоку относятся клавиши для ввода букв, цифр, знаков пунктуации и арифметических действий, специальных символов. В стандартной клавиатуре PC/AT этот блок включает 47 клавиш. В тех странах, где число букв в алфавите больше 26, производители клавиатур выпускают клавиатуры с дополнительными клавишами в алфавитно-цифровом блоке. Например, на клавиатурах для украинского языка их уже 48. Для русского алфавита с его 33 буквами специальные клавиатуры не производятся. Все буквы русского алфавита размещены на клавишах стандартной клавиатуры PC/AT.

Клавиши алфавитно-цифрового блока делятся по рядам и по зонам. Нижний ряд блока находится над клавишей «пробел» и клавишами-модификаторами   Ctrl ,   Alt ,   AltGr . Он считается первым. Выше — второй, в методе слепой десятипальцевой печати также называемый «домашним» рядом. Ещё выше — третий. Самый верхний ряд клавиш блока — четвёртый — в латинской раскладке QWERTY не содержит клавиш для ввода букв, но включает все клавиши ввода цифр. По этой причине его часто называют цифровым рядом.

Зоной называется совокупность клавиш, закреплённых в методе слепой десятипальцевой печати за пальцами каждой из рук. Нумерация зон идёт слева направо.

Результат действия алфавитно-цифровых клавиш зависит от регистра (нижний — верхний) и уровня (первый — второй) в котором осуществляется нажатие этих клавиш.

Клавиши-модификаторы

К числу клавиш-модификаторов относятся клавиши   ⇧ Shift ,   Ctrl ,   Caps Lock ,   Alt  и   AltGr  (правый Alt). Они предназначены для изменения (модификации) действий других клавиш. Включение верхнего регистра клавиш (при отключённом   Caps Lock ) осуществляется нажатием и удержанием клавиши   ⇧ Shift . Нажатие и удержание клавиши   AltGr  используется для перехода на второй уровень клавиатуры.

Клавиши-модификаторы используются наиболее часто, поэтому они имеют увеличенный размер. К тому же клавиши   ⇧ Shift  и   Ctrl  продублированы по обеим сторонам блока алфавитно-цифровых клавиш.

Цифровая панель

Основное назначение клавиш цифровой панели — дублирование функций клавиш алфавитно-цифрового блока в части ввода цифр и арифметических операторов. Использование клавиш этой панели более удобно для ввода цифр и арифметических операторов, нежели ввод этих символов клавишами алфавитно-цифрового блока.

Двенадцать функциональных клавиш расположены в самом верхнем ряду клавиатуры. Ниже располагается блок алфавитно-цифровых клавиш. Правее этого блока находятся клавиши управления курсором, а с самого правого края клавиатуры — цифровая панель.

http://ergosolo.ru/reviews/hotkeys/keydesc/

• мышь вместе с клавиатурой предназначен для управления компьютером. Это отдельное небольшое устройство с двумя или тремя кнопками, которое пользователь перемещает по горизонтальной поверхности рабочего стола, нажимая при необходимости соответствующие клавиши для выполнения тех или иных операций.

Любой процессор может выполнить только специально для него предназначенные программы: Они состоят лишь из команд этого процессора. Внешне эта программа представляет собой «в конечном счете» последовательность нулей и единиц, то есть двоичных цифр.

Программа – это набор инструкций на машинном языке, которые хранится в виде файлов на носителе и по команде пользователя загружается в компьютер для выполнения.

Перед исполнением программа должна пройти некоторую предварительную обработку - преобразована в последовательность команд процессора. Этот процесс называется трансляцией т.е. переводом с одного языка на другой. Трансляция всегда необходима для исполнения программы.

Существует 2 принципиально различных метода трансляции:

1) компиляция - это перевод всей программы на машинном язык и затем ее исполнение. Между компиляцией и исполнением имеется промежуточный этап - сборка или редактирование связей.

2) интерпретация - перевод и немедленное исполнение каждого оператора исходной программы Интерпретация происходит во время исполнения

Программные средства – это программные средства компьютера, их еще называют программным обеспечением, состоят из:

• программ, управляющих работой всех устройств компьютера и его ресурсов по обеспечению обработки данных, называемых системными;
• программ для обработки данных, называемых прикладными;
• программ, служащих для обработки других программ, называемых системами программирования.

Програ́ммное обеспе́чение — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ

Программы для ЭВМ делятся на два основных класса:

1.Системное ПО – управляет работой аппаратных средств и обеспечивает связь между пользователями и прикладными программами.

Системное ПО также можно разбить на несколько групп:

• ОС (Windows)
• Утилиты (для настройки системы)

2.Прикладное ПО.

• Офисное приложение (Microsoft office)