Дипломная (вкр): Программное обеспечение ЭВМ

Программное обеспечение ЭВМ

Содержание

1.      Понятие информации, ее измерение, количество и качество информации. Информационный ресурс. Формы и способы представления информации

.        Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Периферийные устройства. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Их характеристики

.        Понятие системного программного обеспечения: назначение, возможности, структура; операционные системы

.        Файловая структура. Служебное ПО

.        Моделирование как метод познания

.        Алгоритмизация. Понятие алгоритма и алгоритмической системы, свойства алгоритма

.        Основные понятия языков программирования. Развитие языков программирования

.        Базы данных. Системы управления базами данных и базами знаний

.        Основы компьютерной коммуникации. Принципы построения сетей

.        Информационная безопасность и ее составляющие

. Понятие информации, ее измерение, количество и качество информации. Информационный ресурс. Формы и способы представления информации

компьютер периферийный алгоритмический

Информация - сведения о чём-либо, независимо от формы их представления.

Содержательный подход к измерению информации. Сообщение - информативный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику. Сообщение несет информацию для человека, если содержащиеся в нем сведения являются для него новыми и понятными Информация - знания человека ? сообщение должно быть информативно. Если сообщение не информативно, то количество информации с точки зрения человека = 0. (Пример: вузовский учебник по высшей математике содержит знания, но они не доступны 1-класснику)

Алфавитный подход к измерению информации не связывает кол-во информации с содержанием сообщения. Алфавитный подход - объективный подход к измерению информации. Он удобен при использовании технических средств работы с информацией, т.к. не зависит от содержания сообщения. Кол-во информации зависит от объема текста и мощности алфавита. Ограничений на max мощность алфавита нет, но есть достаточный алфавит мощностью 256 символов. Этот алфавит используется для представления текстов в компьютере. Поскольку 256=28, то 1символ несет в тексте 8 бит информации.

Вероятностный подход к измерению информации. Все события происходят с различной вероятностью, но зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил Шеннон.

Количеством информации называют числовую характеристику сигнала, отражающую ту степень неопределенности (неполноту знаний), которая исчезает после получения сообщения в виде данного сигнала. Эту меру неопределенности в теории информации называют энтропией. Если в результате получения сообщения достигается полная ясность в каком-то вопросе, говорят, что была получена полная или исчерпывающая информация и необходимости в получении дополнительной информации нет. И, наоборот, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней, значит, информации получено не было (нулевая информация).

Качество информации:

Репрезентативность связана с адекватным отраженияем свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:

правильность концепции , на базе которой сформулировано исходное понятие;

обоснованность отбора существенных признаков и связей отобра-жаемого явления.

Содержательность отражает семантическую емкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных, т.е. С= Ic / Vд. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы (для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных).

Достаточность (полнота) означает , что она содержит минимальный , но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей).Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная ,т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Доступность восприятию обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например , в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме (в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя).

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования, зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже зара-нее назначенного момента времени , согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта , процесса , явления и т.п. Для информации,отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

формальная точность , измеряемая значением единицы младшего разряда числа;

реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью .Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того , что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информаци, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.

Информационные ресурсы - это организованная совокупность документированной информации, включающая базы данных и знаний, массивы. К информационным ресурсам относятся печатные, рукописные, электронные издания, которые содержат нормативные и справочные документы по законодательству, политической, социальной сфере, отраслям производства и т.д. Информационные ресурсы делятся на:

государственные (информационные ресурсы государственных субъектов хозяйствования, которые формируются в результате их деятельности; информационные ресурсы органов власти и управления всех уровней)

негосударственные (те ресурсы, которые создаются негосударственными образованьями в интересах жизнедеятельности общества)

Существует несколько видов доступа к информационным ресурсам:

работа с базами и банками данных, машиночитаемыми массивами и электронными документами;

поиск информации в глобальных сетях, размещение информации по заказам потребителей

предоставление информации из открытых информационных ресурсов по запросам юридических лиц и граждан

Формы представления информации:

Текстовая - передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.

Числовая - в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.

Графическая - в виде изображений, предметов, графиков.

Звуковая - устная или в виде записи и передачи лексем языка аудиальным путём.

Два способа представления информации - непрерывный и дискретный. При непрерывном способе представления все координаты вектора  могут принимать любые значения числовой оси. При дискретном способе каждая координата вектора  может принимать лишь фиксированное число значений.

. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Периферийные устройства. Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Их характеристики

Базовая аппаратная конфигурация ПК

Системный блок

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, - внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными.

Монитор

Монитор - устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода.

Его основными потребительскими параметрами являются: тип, размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты

Клавиатура

Клавиатура - клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователь

Мышь

Мышь - устройство управления манипуляторного типа.

Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора. Материнская плата

Материнская плата - основная плата персонального компьютера.

На ней размещаются:

процессор - основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических

операций;

микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) - микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты). Жесткий диск

Жесткий диск - основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ.  Дисковод гибких дисков

В новейших компьютерах происходит постепенный отказ и от этого типа носителей, которые вытесняются записывающими дисководами CD-RW.

Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера.

Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти

Параметры видеоподсистемы:

Разрешение экрана (является одним из важнейших). Для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана.

Видеоускорение - одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя  Звуковая карта

Качество звука, оцифрованного звуковой картой, определяется такими параметрами, как

частота дискретизации звука

глубина кодирования  Оперативная память

Оперативная память (RAM - Random Access Memory) - это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают:

динамическую память (DRAM)

статическую память (SRAM).

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и выполняют функцию ввода-вывода информации.  По назначению периферийные устройства можно разделить на:

. Устройства ввода данных:

клавиатура,

мышь, - специальные манипуляторы (трекбол, тачпад - сенсорная пластина, реагирующая на движение пальца

пользователя по поверхности, инфракрасная мышь, пенмаус - аналог шариковой ручки, на конце которой установлен узел, регистрирующий величину перемещения

устройства ввода графических данных (сканеры, графические планшеты - дигитайзеры, цифровые фотокамеры)

сенсорный экран

Веб-камера

световое перо

. Устройства вывода данных:

дисплей (монитор),

принтеры,

графопостроители

. Устройства хранения данных

ВнЗУ (внешние запоминающие устройства), накопители информации (обычно являются устройствами ввода/вывода одновременно)

накопители на магнитных дисках (на жестких магнитных дисках, дисковод на гибких магнитных дисках)

CD - привод

DVD - привод

стримеры - накопители на магнитных лентах

флэш-диски

модем

. Устройства обмена данными

Аппаратное подключение внешних устройств к компьютеру осуществляется через контроллер (адаптер). Контроллер - это электронная схема, которая управляет внешним устройством. Все контроллеры или адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую называют шиной. Системная шина является каналом соединения микропроцессора, оперативной памяти и интегральных устройств. Физически шина находится на материнской плате.

Контроллер периферийного устройства подключается к общей шине ПК. Соответственно, получается, что все периферийные устройства персонального компьютера подключены к общей шине компьютера через контроллеры. И к этой же общей шине подключаются процессор и оперативная память ПК.

Контроллер осуществляет постоянное взаимодействие с процессором и оперативной памятью ПК через общую шину ПК. Контроллер отвечает за получение информации от процессора и из оперативной памяти, и за передачу данных процессору или в оперативную память.

Периферийные устройства персонального компьютера бывают внутренние и внешние. Внутренние устройства устанавливаются внутрь ПК (внутрь системного блока). Примеры внутренних периферийных устройств персонального компьютера - это жесткие диски, встроенный привод CD-/DVD- дисков и т.п.

Внешние устройства подключаются к портам ввода-вывода, при этом за взаимодействие этих устройств внутри ПК отвечают порты ввода-вывода. Примеры внешних периферийных устройств персонального компьютера - это принтеры, сканеры, внешние (подключаемые извне ПК) приводы CD-/DVD- дисков, камеры, манипулятор «мышь», клавиатура и т.п.

Каждое внутреннее устройство имеет контроллер (от английского слова controller - устройство управления). Для внешних устройств эту функцию выполняет контроллер порта, к которому это устройство подключено. Во всем остальном внутренние и внешние периферийные устройства персонального компьютера аботают по одним и тем же принципам.

Под термином "архитектура ЭВМ" принято понимать совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их основных характеристик, определяющих функциональные возможности ЭВМ.