Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Компьютер, так же как и человек, получает информацию, хранит и обрабатывает ее, обменивается ею с другими компьютерами. Компьютер является инструментом, который помогает человеку ориентироваться в «океане» информации.
Процессор является электронным устройством, которое обрабатывает информацию. Он может обрабатывать различные виды информации: числовую, текстовую, графическую, видео- и звуковую информацию. Процессор является электронным устройством, поэтому различные виды информации должны обрабатываться в нем в форме последовательностей электрических импульсов, которые записываются в виде последовательностей нулей и единиц, т.е. машинного языка.
Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на машинный язык компьютера, а устройства вывода, наоборот. Для ввода числовой и текстовой информации используется клавиатура. Для ввода графической информации используются манипуляторы типа мышь (для настольных персональных компьютеров) и трекбол или тачпад (для портативных компьютеров).
Для ввода в компьютер фотографии или рисунка используется сканер. В настоящее время получают распространение цифровые камеры, которые формируют изображения уже в компьютерном формате.
Для ввода звуковой информации используется микрофон, подключенный к входу специальной звуковой платы, установленной в компьютере.
Для управления компьютерными играми удобнее использовать игровые манипуляторы (джойстики).
|
|
|
Наиболее универсальным устройством вывода является монитор, на экране которого высвечивается числовая, текстовая, графическая и видеоинформация.
Для сохранения числовой, текстовой и графической информации в виде «твердой копии» на бумаге используется принтер.
Для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков и схеме большого формата используется плоттер (графопостроитель).
Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок или наушников, подключенных к выходу звуковой платы.
В компьютере информация хранится в оперативной (внутренней) памяти, однако, при выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается.
Для долговременного хранения информации используется внешняя память. В качестве устройств внешней памяти используются накопители на гибких магнитных дисках и оптические накопители.
Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали, соединяющей все устройства компьютера.
| Процессор |
|
|
| Оперативная память | ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
| МАГИСТРАЛЬ | ||||||||||||||||||
|
|
|
| ||||||||||||||||
| Устройства ввода | Долговременная память | Устройства ввода | Устройства передачи/приема | |||||||||||||||
Операционная система компьютера (назначение, состав, загрузка).
Программное обеспечение компьютера (системное и прикладное)
На IBM-совместимых персональных компьютерах, с момента их появления и до настоящего времени, в большинстве случаев используются операционные системы корпорации Microsoft: MS-DOS, Windows. На рабочих станциях и серверах наибольшее распространение получили операционные системы UNIX и Linux.
Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе. Она обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.
В состав современных операционных систем обычно входят следующие основные модули: программный модуль, управляющий файловой системой; командный процессор, выполняющий команды пользователя; драйверы устройств; программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс; сервисные программы; справочная система.
|
|
|
Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.
В состав операционной системы входит специальная программа – командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.
Пользователь может дать команду запуска программы выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и т.д. Операционная система должна эту команду выполнить.
К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). Каждое устройство выполняет определенную функцию (ввод информации, хранение информации, вывод информации), при этом техническая реализация устройств существенно различается.
В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Каждому устройству соответствует свой драйвер.
Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности, в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.
|
|
|
В состав операционной системы входят также сервисные программы или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях.
Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система, котораяпозволяет оперативно получить необходимую информацию о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.
Файлы операционной системы хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память.
Диск (жесткий, гибкий или лазерный), на котором находятся файлы операционной системы и с которого производится ее загрузка, называется системным. После включения компьютера производится загрузка операционной системы с системного диска в оперативную память, которая должна выполняться в соответствии с программой загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке операционной системы.
В состав компьютера входит энергонезависимое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы, так называемый BIOS (базовая система ввода/вывода).
После включения питания компьютера или нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера или одновременного нажатия комбинации клавиш (Ctrl+Alt+Del) на клавиатуре процессор начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST. Производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера.
В процессе тестирования сначала могут выдаваться диагностические сообщения в виде различных последовательностей коротких и длинных звуковых сигналов (например, 1 длинный и 3 коротких – не подключен монитор, 5 коротких – ошибка процессора и т.д.). После успешной инициализации видеокарты краткие диагностические сообщения выводятся на экран монитора.
Для установки правильной даты и времени, а также внесения изменений в конфигурацию аппаратных средств компьютера, в процессе выполнения самотестирования необходимо нажать клавишу (Del). Загрузится системная утилита BIOS Setup, имеющая интерфейс в виде системы иерархических меню. Пользователь может установить новые параметры конфигурации компьютера и запомнить их в специальной микросхеме памяти, которая при выключенном компьютере питается от батарейки, установленной на системной плате. В случае выхода из строя батарейки конфигурационные параметры теряются и компьютер перестает нормально загружаться.
После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам (гибким, жестким, CD-ROM) и поиск на определенном месте (в первом, так называемом загрузочном секторе диска) наличия специальной программы Master Boot (программа-загрузчик операционной системы).
Если диск системный и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей.
Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение Non system disk, и компьютер «зависает», т.е. загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.
После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы к вводу команд. Приглашение представляет собой последовательность символов, сообщающих о текущем диске и каталоге. Например, если загрузка операционной системы была произведена с диска С:, а операционная система была установлена в каталог WINDOWS, то появится приглашение: C:\WINDOWS>.
В случае загрузки графического интерфейса операционной системы, команды могут вводиться с помощью мыши.
Прикладное программное обеспечение можно разделить на две группы программ: системы программирования и приложения.
Системы программирования являются инструментами для программистов-профессионалов и позволяют разрабатывать программы на различных языках программирования (Basic, Pascal, С и др.). Однако в настоящее время появились системы визуального программирования (Visual Basic, Delphi и др.), которые позволяют даже начинающему пользователю компьютера создавать несложные программы.
Приложение – это программа, которая функционирует под управлением определенной операционной системы. Так, текстовый редактор Word является приложением операционной системы Windows, текстовый редактор Edit – приложением операционной системы MS-DOS. Приложения позволяют пользователю обрабатывать текстовую, графическую, числовую, аудио- и видеоинформацию, а также работать в компьютерных сетях, не владея программированием.
Практически каждый пользователь компьютера нуждается в приложениях общего назначения, к числу которых относятся: текстовые редакторы и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, а также приложения для создания мультимедиа-презентаций. Наиболее распространенным в настоящее время пакетом приложений общего назначения является Microsoft Office.
В связи со стремительным развитием глобальных и локальных компьютерных сетей все большее значение приобретают различные коммуникационные программы. В последнее время разработчики операционных систем, и в частности, разработчики Windows, включают коммуникационные программы непосредственно в состав операционной системы.
В отдельную группу в связи с широким распространением компьютерных вирусов можно отнести антивирусные программы.
Для профессиональной деятельности в различных сферах квалифицированными пользователями компьютера используются приложения специального назначения. К ним относятся системы компьютерной графики, системы автоматизированного проектирования, бухгалтерские программы, компьютерные словари, системы автоматического перевода и др.
Все большую популярность приобретают обучающие программы для самообразования или использования в учебном процессе. Прежде всего, это программы обучения иностранным языкам, программы-репетиторы, тесты по различным предметам и т.д.
Большую пользу приносят различные мультимедиа-приложения (энциклопедии, справочники и т.д.) на лазерных дисках, которые содержат огромный объем информации и средства быстрого ее поиска.
Достаточно большое число пользователей начинают знакомство с компьютером с компьютерных игр, которые бывают самых различных типов: логические, стратегические, спортивные и т.д.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 484; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!