Что такое техническое обеспечение компьютера

Обновлено: 06.07.2024

Деятельность специалистов в настоящее время ориентирована на использование развитых информационных технологий. Организация и реализация функций специалистов на предприятиях и в организациях требует радикального изменения как самой технологии, так и технических средств обработки информации. Информационные технологии все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений. В этих условиях наиболее важно ориентировать современные информационные технологии на конечного пользователя-специалиста. Разработать рациональные организационные формы использования средств вычислительной техники на рабочих местах в организациях, учреждениях и на предприятиях.

При этом любая форма организации технических и программных средств должна строиться в соответствии с принципами, представленными на рис. 4.1.


Рис. 4.1. Принципы построения организационных форм обработки данных
  1. Принцип системности предполагает, что организационная форма использования вычислительной техники является системой, структура которой определяется ее функциональным назначением.
  2. Принцип гибкости (открытости) означает приспосабливаемость системы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации всех элементов.
  3. Принцип устойчивости заключается в том, что система организации вычислительной техники должна выполнять основные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешних факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устранимы, а работоспособность системы - быстро восстанавливаема.
  4. Принцип эффективности организационной формы использования вычислительной техники на предприятиях предполагает улучшение экономических показателей управляемого объекта, которое достигается за счет повышения качества управления.

Тенденция к усилению децентрализации управления и решения функциональных задач на местах специалистов влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией применения средств вычислительной техники и совершенствования автоматизированных рабочих мест ( АРМ ) специалистов с использованием соответствующего пользовательского интерфейса. При этом кроме автоматизации конкретных функций специалиста важна и организация электронного офиса, который позволяет автоматизировать офисную деятельность и организовать информационную связь между специалистами.

4.1. Автоматизированное рабочее место

В современных информационных технологиях широко используются автоматизированные рабочие места ( АРМ ). Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, специалист же выполняет определенную часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Вычислительная техника при этом работает в тесном взаимодействии с пользователем, который контролирует ее действия, меняет значения отдельных параметров в ходе решения задачи, а также вводит исходные данные для решения задач и функций управления. На практике для каждой группы работников управления такие функции регламентируются должностными инструкциями, положениями, законодательными актами и др.

Создание АРМ обеспечивает:

  • доступ к современной электронной технике небольших предприятий, что было невозможно в условиях централизованной обработки информации;
  • простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;
  • компактность размещения, высокую надежность, сравнительно простое техническое обслуживание и невысокие требования к условиям эксплуатации;
  • информационно-справочное обслуживание пользователя;
  • развитый диалог с пользователем и предоставление ему сервисных услуг;
  • максимальное использование ресурсов системы;
  • возможность ведения локальных и распределенных баз данных;
  • наличие документации по эксплуатации и сопровождению;
  • совместимость с другими системами.

Автоматизированные рабочие места можно классифицировать по нескольким признакам, представленным на рис. 4.2.

По технической базе, на основе которой строится АРМ , выделяют следующие виды автоматизированных рабочих мест:

АРМ, построенные на базе больших универсальных ЭВМ. Они обеспечивают специалистам организационно-экономического управления возможность работать с большими базами данных при технической и программной поддержке, осуществляемой силами профессионалов в области вычислительной техники - работников собственного информационно-вычислительного средства.

  • необходимость иметь в организации специальное подразделение по техническому и программному обеспечению вычислительных средств;
  • недостаточная гибкость программных средств;
  • жесткие требования технических средств к операционной системе;
  • высокая стоимость машинных ресурсов;

слабая ориентация вычислительной системы на пользователя-непрограммиста и др.

АРМ, построенные на базе малых ЭВМ. Они несколько снижают стоимостные затраты на организацию и эксплуатацию АРМ, но сохраняют большинство недостатков, присущих АРМ, построенным на базе больших ЭВМ.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров. Это наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места в современных информационных технологиях. В этом случае АРМ рассматривается как система, в которой пользователь сам непосредственно выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

  • сравнительно низкая стоимость;
  • невысокая потребляемая мощность;
  • относительная простота обслуживания;
  • использование простых языков общения с ПК;
  • возможность подключения к ЛВС (локальной вычислительной сети) и к широкомасштабной вычислительной сети;
  • возможность пользования информационными ресурсами из АБД;
  • повышение оперативности и качества информации;
  • освобождение персонала от рутинных работ;
  • сокращение численности служащих и т. д.

По специализации можно выделить следующие виды автоматизированных рабочих мест:

  • АРМ руководителя предназначено для выполнения функций оперативного управления и функций принятия решений. Автоматизированное рабочее место руководителя позволяет:
    • принимать решения с максимальной адаптацией к конкретным ситуациям;
    • получать отчеты требуемой формы по всей информации, находящейся в автоматизированной корпоративной базе;
    • обеспечить руководителю или его непосредственным помощникам оперативность и скорость поиска нужной информации;

    обеспечить оперативную связь с другими источниками информации в пределах организационной структуры и с внешней средой и т. д.

    • работа с персональными базами данных и базами данных организации;
    • обеспечение коммуникационного диалога с дополнительными источниками информации;
    • моделирование анализируемых процессов с учетом накопленного опыта;

    многофункциональность и гибкость системы.

    • ввод информации;
    • ведение картотек и архивов;
    • обработка входящей и исходящей документации;
    • контроль ежедневного личного плана руководителя и т. д.

    Функционирование любого типа АРМ требует различных видов обеспечения, представленных на рис. 4.3.


    Рис. 4.3. Виды обеспечения автоматизированных рабочих мест

    1. Техническое обеспечение АРМ - это обоснованный выбор комплекса технических средств для оснащения рабочего места специалиста.

    Основу технического обеспечения АРМ составляют персональные компьютеры различных мощностей и типов с широким набором периферийных устройств.

    Если ПК используется в качестве АРМ небольшой ЛВС , на котором централизованно хранится вся информация , необходимая для работы специалиста, объем обрабатываемой информации невелик. Скорость работы при этом определяется не быстродействием ПК, а скоростью диалога пользователя и компьютера. В данном случае вполне приемлемо использование ПК с относительно невысоким быстродействием и необходимым объемом оперативной памяти.

    В случае, если ПК используется для регулярной подготовки объемных документов, решения сложных функциональных задач, требующих большой информационной поддержки, необходима установка мощных ПК с высоким быстродействием и большим объемом памяти.

    2. Информационное обеспечение АРМ - это информационные базы данных , используемые на рабочем месте пользователя.

    Информационная база АРМ должна удовлетворять следующим требованиям:

    • представлять полную, достоверную и своевременную информацию для решения профессиональных задач пользователя с минимальными затратами на ее получение, накопление, поиск, обработку и передачу;
    • способствовать осуществлению диалога пользователя с ПК, предусмотрев для этого необходимые средства и методы;
    • сохранять адекватность содержания внешней (документной) и внутренней (на магнитных носителях прямого доступа) форм хранения информации в разрезе тех объектов, с которыми работает исполнитель;
    • обеспечивать простоту доступа к любой информации, защиту от несанкционированного доступа к тем или иным данным и высокую производительность в работе с данными;
    • информационная база должна быть минимально избыточна и одновременно удобна для архивирования данных.

    АРМ для разных категорий работников отличаются видами предоставления данных (для руководителей, управленцев среднего звена, специалистов нижнего звена):

    Пользователи АРМ могут быть разделены на две группы в зависимости от периода получения данных:

    В связи с этим для пользователей АРМ первой группы обеспечивается интерактивный режим работы с информационными базами, для пользователей второй группы он необязателен.

    3. Математическое обеспечение АРМ представляет собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих и производственных процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т. д.). Техническая документация по математическому обеспечению содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения.

    Математическое обеспечение служит основой для разработки комплекса программных средств, в связи с чем его качество должно быть высоким и оно непременно должно согласовываться с потенциальным пользователем АРМ .

    4. Программное обеспечение АРМ определяет его интеллектуальные возможности, профессиональную направленность, широту и полноту осуществления функций, возможности применения различных технических устройств (блоков). Программное обеспечение АРМ должно выполнять следующие функции, представленные на рис. 4.4.

    Программное обеспечение АРМ делится на два вида:

    Основные элементы общего программного обеспечения обычно поставляются вместе с персональной ЭВМ. К ним относятся:

    • операционные системы и операционные оболочки;
    • программные средства ведения баз данных;
    • программные средства организации диалога;
    • программы, расширяющие возможности операционных систем.

    Главное предназначение этой части программного обеспечения - управление работой процессора, организация интерфейса между пользователем и ПЭВМ, организация доступа к памяти, периферийным устройствам и сети, управление файлами, запуск прикладных программ и управление процессом их выполнения, трансляция и выполнение программ, подготовленных на алгоритмических языках.

    Специальное программное обеспечение АРМ обычно состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ и определяет вид, содержание и конкретную специализацию АРМ . Специальное программное обеспечение создается на основе инструментальных программных средств диалоговых систем, ориентированных на решение конкретного класса задач со схожими функционально-технологическими особенностями обработки информации. Основными приложениями пакетов прикладных программ, входящих в состав специального программного обеспечения АРМ , являются обработка текстов, табличная обработка данных, управление базами данных, машинная и деловая графика , организация человекомашинного диалога, поддержка коммуникаций и работа в сетях.

    Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты, реализующие несколько функций переработки информации, например, табличную, графическую, управление базами данных, текстовую обработку в рамках одной программной среды.

    Классификация программного обеспечения АРМ представлена на рис. 4.5.


    увеличить изображение
    Рис. 4.5. Классификация программного обеспечения АРМ

    5. Лингвистическое обеспечение АРМ включает языки общения с пользователем, языки запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства АРМ необходимы для однозначного смыслового соответствия действий пользователя и аппаратной части ПК.

    Основу языков лингвистического обеспечения АРМ составляют заранее определяемые термины, а также описания способов, с помощью которых могут устанавливаться новые термины, заменяться или дополняться существующие. Возможности языка во многом определяют также списки правил, на основе которых пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие реализации информационной потребности. Например, в одних АРМ данные и конструкции представляются в виде таблиц, в других - в виде операторов специального вида.

    6. Технологическое обеспечение АРМ представляет собой некоторую четко установленную совокупность проектных решений, определяющих последовательность операций, процедур, этапов в соответствующей сфере деятельности пользователя.

    Технологическое обеспечение АРМ должно предусматривать выполнение следующих операций:

    7. Организационное обеспечение включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании ПЭВМ или терминала на их рабочем месте. При этом возникает необходимость:

    • определить функции и задачи каждого специалиста;
    • регламентировать взаимодействие работников;
    • обеспечить персонал инструктивными материалами на всех технологических операциях автоматизированной обработки информации.

    8. Методическое обеспечение АРМ состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценке эффективности их функционирования. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об АРМ в целом и отдельных его функциях, средства обучения работе на АРМ , демонстрационные и рекламные примеры.

    9. Эргономическое обеспечение АРМ представляет собой комплекс мероприятий, выполнение которых должно создавать максимально комфортные условия для использования АРМ специалистами, быстрейшего освоения технологии и качественной работы на АРМ . Комфортные условия предполагают выбор специальной мебели для размещения технической базы АРМ , организацию картотек для хранения документации и магнитных носителей.

    10. Правовое обеспечение АРМ включает систему нормативно-правовых документов, которые должны четко определять права и обязанности специалистов в условиях функционирования АРМ , а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правила ревизии данных, обеспечение юридической подлинности совершаемых на АРМ операций и т. д.

    8Техническое обеспечение компьютера Техническое обеспечение персонального компьютера — это совокупность технических устройств, из которых состоит компьютер и которые обеспечивают его функционирование. Большинство компонентов компьютера расположено на одной печатной плате, называемой системной платой или материнской платой. Обычно на системной плате располагаются ЦП и его вспомогательные схемы, основная память, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и шина (которая позволяет ЦП взаимодействовать с другими компонентами на материнской плате). ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (аппаратное обеспечение; англ. hardware), совокупность электрических, электронных и механических компонентов компьютеров (см. КОМПЬЮТЕР) и автоматизированных систем в отличие от программного обеспечения (см. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ) (software) автоматизированных систем и данных. Некоторые функции аппаратных средств могут быть реализованы программно и наоборот.

    Аппаратное обеспечение компьютера с архитектурой фон Неймана делится на устройства ввода (клавиатуры (см. КЛАВИАТУРА (компьютерная)), манипуляторы (см. МАНИПУЛЯТОР (в компьютере)), сканеры (см. СКАНЕР), графические планшеты (см. ДИГИТАЙЗЕР)), устройства вывода (мониторы (см. МОНИТОР компьютерный), принтеры (см. ПРИНТЕР), видеопроекторы, акустические системы) и запоминающие устройства (оперативная память, магнитные и оптические диски, карты памяти). В современных компьютерах есть устройства, обеспечивающие работу этой архитектуры (микропроцессоры (см. МИКРОПРОЦЕССОР), шины, порты, контроллеры, чипсеты (см. ЧИПСЕТ), блок питания, система охлаждения). По способу подключения к ПК различают внутренние и внешние устройства. Сетевое аппаратное обеспечение включает абонентские машины, среду передачи данных (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель) и дополнительные устройства, необходимые в работе сети (мосты, шлюзы, повторители, брутеры, коммутаторы, концентраторы).

    8 Техническоеобеспечениекомпьютера
    ТЕХНИЧЕСКОЕОБЕСПЕЧЕНИЕсовокупностьэлектрических , электронныхимеханическихкомпонентовкомпьютеров иавтоматизированныхсистемвотличиеотпрограммногообеспечения автоматизированныхсистемиданных . Некоторыефункцииаппаратныхсредствмогутбытьреализованыпрограммноинаоборот .
    АппаратноеобеспечениекомпьютерасархитектуройфонНейманаделитсянаустройстваввода ( клавиатуры манипуляторы , сканеры , графическиепланшеты устройствавывода ( мониторы , принтеры , видеопроекторы , акустическиесистемы ) изапоминающиеустройства ( оперативнаяпамять , магнитныеиоптическиедиски , картыпамяти ). Всовременныхкомпьютерахестьустройства , обеспечивающиеработуэтойархитектуры ( микропроцессоры шины , порты , контроллеры , чипсеты , блокпитания , системаохлаждения ). ПоспособуподключениякПКразличаютвнутренниеивнешниеустройства .
    Сетевоеаппаратноеобеспечениевключаетабонентскиемашины , средупередачиданных ( коаксиальныйкабель , витаяпара , оптоволоконныйкабель ) идополнительныеустройства , необходимыевработесети ( мосты , шлюзы , повторители , брутеры , коммутаторы , концентраторы ).

    Информатика Часть 1: Основные понятия, Системы счисления, Логика, Лабораторный практикум в Excel. Учебное пособие. -Ростов-на-Дону: РГСУ, 2016, – 24 с.

    Содержит краткий справочник основных понятий информатики, введение в системы счисления и логику высказываний.

    Составители: к. ф.-м. н., доц. Ильичева О.А.,

    к. ф.-м. н., ст.пр. Богачева М.Н.

    Рецензенты: к. ф.-м. н., доц. Красий Н.П.,

    к. ф.-м. н., доц. Глушкова В.Н.

    Основные понятия. Краткий справочник по информатике

    Техническое обеспечение компьютера

    Компьютер – устройство, способное выполнять заданную последовательность операций (команд), например, операций численных расчетов, манипулирования данными, ввода и вывода информации. Простейшая конфигурация персонального компьютера состоит из центрального процессора (микропроцессора), оперативной памяти, устройства ввода (клавиатуры) и монитора, снабженного экраном (дисплеем). Эта конфигурация дополняется обычно внешней памятью, печатающим устройством, мышью.

    Техническое обеспечение компьютера – аппаратные средства (hardware), составляющие компьютерное «железо». Это электрические и электронные схемы, электромеханические элементы – дисководы, механические стойки и т.п. Основная часть аппаратных средств находится в системном блоке компьютера.

    Схема устройства компьютера представлена на рис. 1.

    Системный блок содержит системную плату, блок питания, накопители на магнитных дисках, разъемы для дополнительных устройств и адаптеры внешних устройств, форматирующие поток данных.

    Системная (материнская) плата – электронная схема, на которой размещаются:

    § генератор тактовых импульсов;

    § блоки (микросхемы) оперативной (ОЗУ) и постоянной (ПЗУ) памяти;

    § адаптеры клавиатуры, накопителей на жестких и гибких магнитных дисках;

    § контроллеры (обработчики) прерываний;

    § таймер (внутренние часы, работающие от автономного источника питания).

    Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов. Частота генератора – основная характеристика персонального компьютера и определяет скорость его работы, т.к. каждая операция выполняется за определенное количество импульсов. Например, в описании процессора Pentium-100 число 100 – частота генератора в мегагерцах.

    Адаптеры – это платы с контроллерами – устройствами (подсистемами), реализующими связь между различными техническими составляющими компьютера. Контроллеры управляют работой подключенных периферийных (внешних) устройств и каналов связи, обрабатывают (форматируют) информационные потоки.

    Рис. 1. Устройство персонального компьютера

    Микропроцессор – центральный блок персонального компьютера, служит для выполнения арифметических и логических операций над информацией и для управления работой всех блоков машины. В его состав входят:

    § УУ – устройство управления, которое формирует и подает во все блоки сигналы управления, адреса ячеек, участвующих в операциях. Базис импульсов получает от генератора тактовых импульсов.

    § АЛУ – арифметико-логическое устройство для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой, символьной информацией.

    § МПП – микропроцессорная память, служит для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в ближайших тактах. Строится на регистрах – самых «быстрых» ячейках.

    Основная память компьютера – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Объем основной памяти существенно влияет на производительность компьютера: увеличение емкости основной памяти в 2 раза ведет к повышению производительности примерно в 1,7 раз.

    Оперативная память (ОЗУ) служит для запоминания (хранения и считывания) текущих вычислений. Это энергозависимая память, ее содержимое уничтожается (стирается) при выключении компьютера. Основу ее составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов (триггеров). Они расположены на пересечении горизонтальных и вертикальных шин матрицы. Запись и считывание реализуется подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти.

    Постоянная память (ПЗУ) используется для хранения неизменяемой (только для чтения) информации - загрузочных программ операционной системы (например, модуля BIOS системы DOS), программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов.

    Внешняя память компьютера служит для долговременного хранения информации. В этой памяти хранится все программное обеспечение компьютера, пользовательские файлы. Внешнюю память составляют накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) – «винчестеры» – и накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) – дискетах, CD, DVD -дисках. На жестких дисках информация записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей – дорожек (треков). Каждая дорожка разбита на сектора (обычно по 512 или 1024 байт). Обмен данными между жестким диском и оперативной памятью идет целым числом секторов.

    Видеотерминал – устройство для визуального отображения информации. Обычно это монитор и видеоадаптер. Видеоадаптер находится на видеокарте, установленной в разъем материнской платы, управляет монитором и выводом на экран. Важна емкость видеопамяти (количество хранимых пикселей и их атрибутов). Монитор реализует отображение информации на электронно-лучевой трубке или жидких кристаллах. Для отображения графики важна разрешающая способность мониторов (разрешение экрана) – максимальное количество пикселей (точек) по горизонтали и вертикали экрана. Стандарты: 640´480 (отображает 16 цветов), 800´600 (64 цвета), 1024´768 (256 цветов). Важен размер зерна – точки люминофора экрана: чем меньше зерно, тем больше четкость изображения.

    Принтер – печатающее устройство. Различают матричные, струйные и лазерные принтеры. В матричном принтере символы для печати формируются в виде матрицы точек. Точки переносятся на бумагу кончиками игл, ударяющими по красящей ленте. Чем больше иголок содержит принтер, тем качественнее печать. Разрешающая способность (разрешение принтера), характеризующая четкость печати, матричного принтера обычно не превышает 14 точек/мм. Скорость печати – не более 2 страниц в минуту. В струйном принтере изображение формируется без механического удара, капли чернил выбрасываются на бумагу через крохотные сопла. Разрешающая способность струйного принтера примерно 20 точек/мм, скорость – до 4 страниц в минуту. В лазерном принтере луч создает электронное изображение на светочувствительном барабане. Порошок – тонер налипает на незаряженные участки барабана и переносится на бумагу, затем закрепляется разогревом. Средняя разрешающая способность – 50 точек/мм, скорость – 16 страниц в минуту. Лазерный принтер обеспечивает полиграфическое качество печати.

    Модем – устройство, необходимое при подключении компьютера к сети. Его составляют модулятор и демодулятор – устройства, осуществляющие преобразование потока битов (цифровой информации) в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по некоторому аналоговому каналу связи (например, телефонному), и принимаемые аналоговые сигналы обратно в цифровую форму. По способу функционирования различают внутренний и внешний модемы. Внутренний модем вставляется в разъем системной платы компьютера и использует его ресурсы. Внешний модем имеет отдельный корпус, собственные ресурсы и размещается рядом с компьютером, соединяясь с ним кабелем.

    Любой компьютер состоит из технического обеспечения (hardware) и функционирует, решает задачи с помощью программного обеспечения (software) .

    Структура программного обеспечения достаточно сложна и неоднозначна (в том смысле, что все программы не могут быть отнесены к тому или иному классу этой структуры однозначно, односложно). Эта структура несколько условная и производит классификацию программного обеспечения нестрого и только по назначению программ, хотя есть и другие критерии эффективности программного обеспечения (дружественность пользователю, тип использования и т.д.).

    Приведем эту структуру .

    Базовое программное обеспечение (ПО).

    Системное ПО - программы обеспечения взаимодействия пользователя и компьютера.

    1. Операционные системы ( ОС ) - программы ОС ( отладчики , загрузчики и т.д.).
    2. Программы обеспечения связи с устройствами (драйверы), тестирования их.

    Инструментальное ПО (программы для массовой разработки других программ).

    1. Трансляторы с языков программирования.
    2. Интерфейсные системы – программы обеспечения дружественного интерфейса.
    3. Проблемно-ориентированные инструментальные системы (САПР, АСУ, АРМ и др.).

    Прикладное ПО - программы обеспечения решения прикладных задач пользователя.

    1. Автономные программы (программы, не связываемые с другими из прикладного ПО).
    2. Библиотеки программ (программы, организованные по принципу библиотек книг).
    3. Пакеты прикладных программ, ППП (проблемно-ориентированные прикладные системы).
    4. Интегрированные пакеты прикладных программ - системы, состоящие из связываемых ППП .

    Структура технического обеспечения приведена ниже и также является условной и классифицирует техническое обеспечение только по назначению.

    Приведем эту структуру (некоторые блоки могут интегрироваться в другие, например, видеопамять – в блок микропроцессора).

    Базовое техническое обеспечение (ТО) .

    1. Микропроцессор.
    2. Постоянная ("вшитая") память – ПЗУ.
    3. Оперативная ("адресуемая пользователем") память – ОЗУ.
    4. Регистровая память (аппаратная кэш-память).
    5. Видеопамять (часто интегрируется в блоке микропроцессора).
    6. Блок питания (энергетический блок).

    Периферийное ТО (программы обеспечения решения прикладных задач пользователя).

    1. Устройства ввода (клавиатура, мышь, трекбол, сканер, дигитайзер, джойстик и др.).
    2. Устройства вывода (дисплей, принтер, плоттер и др.).
    3. Устройства (накопители) внешней памяти (дискета, СD, оптический накопитель и др.).
    4. Устройства согласования других устройств и сетевые [u3](модем и др.).

    Охарактеризуем программное обеспечение (ПО) компьютера (компьютерной системы, сети).

    Наиболее сложный и важный элемент ПО – это ОС .

    ОС – совокупность программ, которые обеспечивают нормальную работу всех основных устройств компьютера, всех программ и данных, используемых на компьютере при решении задач.

    ОС состоит из двух основных частей – управляющие программы и обрабатывающие программы и включает в себя следующие основные программы:

    1. диспетчер – управляющая программа для координации работы различных устройств ЭВМ, планирования использования и распределения машинного времени, аппаратуры между программами, пересылка программ из ВЗУ в ОЗУ и наоборот, распределение данных в памяти, ввод программ в выделенные участки ОЗУ, управление выполнением задачи, принятие решений в аварийных ситуациях, обнаружение и классификация ошибок и др.;
    2. супервизор – управляющая программа для контроля координации используемых ресурсов и последовательности действий процессора;
    3. отладчик – обрабатывающая программа для отладки программы;
    4. редактор связей – программа для формирования непосредственно выполняемой в памяти программы на машинном языке.

    Основными функциями ОС являются:

    1. выполнение очередного по приоритету задания и отслеживание очередности;
    2. управление распределением данных в памяти и извлечением их из памяти;
    3. управление устройствами, их актуализация по мере необходимости (по требованиям программ);
    4. восстановление работоспособности при сбоях;
    5. управление работой арифметико-логического командного устройства процессора.

    Данные, привлекаемые при решении задач, ОС с помощью специальных программ отображает на реальные физические структуры , носители данных. [u4]Для этих целей используется так называемая файловая система обмена данными между программами пользователя и ОС .

    Файл – именованный структурированный набор однотипных последовательностей данных, обычно хранимый на внешнем носителе и копируемый для работы с ним по мере надобности в ОЗУ . Файловая система должна обеспечивать выполнение основных операций над файлами : создание, модификация (в том числе расширение и сжатие), уничтожение, чтение ( запись ), перемещение файла . Файловая система ведет справочник файлов , где регистрируются файлы активные, используемые в данном задании в данный момент.

    ОС бывают различного типа:

    • однозадачные, используемые для решения в каждый момент времени только одной задачи;
    • многозадачные мультипрограммной обработки, загружающие в ОЗУ последовательность (пакет) независимых задач, а затем решающие эти задачи по очереди, выделяя каждой из них ресурсы компьютера (память, процессор, внешнее устройство) на некоторый промежуток времени, например, на 0,1 с (за такой небольшой промежуток времени компьютер с быстродействием 1 млн операций в секунду и очередностью в 10 программ, в каждой программе произведет около 100000 операций);
    • реального времени, которые обрабатывают порции данных по мере их поступления от источника информации, например от летящей ракеты и др.

    Пример. ОС Linux – многопользовательская сетевая ОС с оконным графическим интерфейсом для персональных компьютеров и рабочих станций. Это открытая система ( Open Code System ) – исходные тексты распространяются с лицензией на свободное копирование , модификацию и установку для неограниченного числа пользователей. Разработана система Линусом Торвалдсом (Linus Torvalds) из университета Хельсинки и модифицируется всеми пользователями и др. Основные возможности ОС Linux:

    • возможность бесплатного и легального получения и использования исходных кодов ОС ;
    • высокое быстродействие, надежность, устойчивость, защищенность от вирусов;
    • эффективная поддержка многопользовательского режима, многозадачности, интерактивности;
    • интегрируемость компьютера с ОС Linux в различные сети и Интернет;
    • возможность выполнения загрузочных файлов ОС Unix, DOS и Windows ;
    • богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ;
    • богатая, полная и открытая документация и исходные тексты всех компонент;
    • использование компьютера на полную мощность, "превращение" его в аналог сервера;
    • защита памяти процесса, экономная загрузка и динамически изменяемая память;
    • поддержка национальных алфавитов и соглашений, расширяемость и др.

    Программное базовое обеспечение системы Linux:

    • системы программирования ( C++, Pascal, Perl, ADA, Modula, Prolog, Java, Python и другие);
    • динамические библиотеки программ;
    • сетевое обеспечение на базе протоколов TCP/IP ;
    • поддержка электронной мультимедийной почты;
    • поддержка основных типов СУБД;
    • графическая сетевая оконная система;
    • издательская система TEX , текстовый процессор LyX , основанный на TEX ;
    • многие другие сотни программ и пакетов.

    Пример. Программы обеспечения связей процессора с устройствами бывают различного типа и назначения – драйверы дисплея, клавиатуры, мыши, принтера и т.д. Еще больше различных программ для тестирования (диагностики неисправностей) устройств компьютера – программы тестирования памяти, принтера, дисплея и т.д.

    Читайте также: