Принцип адресности

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен.

Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:

· Устройства ввода/вывода информации

· Память компьютера

· Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ)

Машины, построенные на этих принципах, называются ФОН-НЕЙМАНОВСКИМИ.

Устройство персонального компьютера

ПК имеет открытую магистрально-модульную архитектуру:

· персональный компьютер состоит из отдельных функциональных блоков (модулей);

· информационная связь между модулями осуществляется посредством информационной магистрали (системной шины);

· отдельные модули компьютера соответствуют открытым стандартам и могут быть заменены или дополнены другими, их состав можно изменить или расширить.

Основные компоненты архитектуры:центральный процессор, информационная магистраль, внутренняя память (постоянная и оперативная), внешняя память, переферийные устройства (устройства ввода-вывода).

Системный блок ПК содержит все основные устройства компьютера:материнскую плату, адаптеры, блок питания, дисководы (для гибких магнитных дисков, компакт-дисков), винчестер, разъемы для подключения переферийных устройств.

Материнская (системная) плата - большая печатная плата несущая на себе главные компоненты компьютерной системы (центральный микропроцессор, оперативную память, микросхема BIOS, центральную шину).

Микропроцессор - миниатюрное вычислительное устройство, размещенное в одной сверхбольшой интегральной схеме. На кристалле сверхчистого кремния с помощью высокоточного процесса создано несколько миллионов транзисторов и других схемных элементов, образующих в совокупности все логические блоки процессора (арифметико-логическое устройство, устройство управления, регистры памяти).

Системная шина- кабель, состоящий из электропроводов для передачи информации между устройствами компьютера. По шине данных передается обрабатываемая информация. По шине пдресов - передаются адреса памяти и внешних устройств, к которым обращается процессор. По шине управления предаются управляющие сигналы. Количество одновременно передаваемых бит называется разрядностью шины.

Чипсет - микросхема, которая позволяет процессору говорить с памятью (северный мост) и периферией (южный мост). Чипсет - основа материнской платы.

К слотам (гнездам-разъемам) на материнской плате подключаются другие платы (контроллеры и платы расширения).

Оперативная память - небольшая печатная плата с микросхемами реализующими запись - хранение- чтение информации. Статическая память образована микроскопическими триггерами (при считывании записанного в ячейку памяти ее значение не меняется). Динамическая память образована микроскопическими конденсаторами (она медленнее, но менее энергоемка).

BIOS(Basic Input-Output System, базовая система ввода-вывода). - энергонезависимое постоянное запоминающее устройство, в которое записаны программы, реализующие функции ввода-вывода, тестирования компьютера в момент включения и др.

Кслотам(гнездам-разъемам) на материнской плате подключаются другие платы (контроллеры и платы расширения).

Контроллеры(адаптеры)преобразуют форму представления данных и управляющих сигналов, которыми обмениваются различные устройства ПК. Конструктивно они оформляются в виде микросхем на печатных платах подключаемых к материнской плате и к соответствующим устройствам:

· контроллер дисков - формирует электроимпульсы при записи-чтении данных на диск и управляет работой подвижных частей дисководов;

· контроллер ввода-вывода (адаптер портов) - обслуживает принтеры, манипуляторы, сканеры и т.д., которые подсоединяются нему через специальные схемные устройства - порты (параллельные и последовательные);

· видеоадаптер (видеокарта, видеоплата) - преобразует набор данных, подлежащих отображению на экране в видеосигнал;

· аудиокарта(звуковая плата) - преобразует аналоговые сигналы звуковой частоты в цифровые коды и обратно.

· сетевая карта(сетевая плата, сетевой адаптер - осуществляет передачу данных из ПК в компьютерную сеть и обратно, преобразуя их в соответствии со стандартами сети.

Платы расширения - дополнительные электронные устройства, которые не входят в комплект поставки ПК, приобретаются отдельно с целью расширения функциональных возможностей машины и могут быть вставлены в свободный слот материнской платы (модем, звуковая карта и т.д.).

технологические запросы предприятий и организаций
Вопрос 7: Системное программное обеспечение(понятие программного обеспечения, функции и типы операционных систем, параметры и примеры современных ОС, понятие и назначение драйверов и утилит).

Компьютер - единство программного (soft) и аппаратного (hard) обеспечения.

Программа - алгоритм, записанный на языке программирования.

Программное обеспечение (software, SW, soft, софт, ПО) - общее понятие, описывающее программы для компьютеров в отличие от его аппаратных составляющих (hardware).

Программное обеспечение принято по назначению подразделять на системное, прикладное и инструментальное, а по способу распространения и использования на несвободное/закрытое, открытое и свободное. Свободное программное обеспечение может распространяться, устанавливаться и использоваться на любых компьютерах дома, в офисах, школах, вузах, а также коммерческих и государственных учреждениях без ограничений.

Инструмента́льное програ́ммное обеспе́чение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ.

Системное программное обеспечение - это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы(процессором, оперативной памятю, каналами ввода-вывода, сетевым и коммуникационным оборудованием и т.п), реализуют связь аппаратного и программного обеспечения, выступая как "межслойный интерфейс" с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя.

В состав системного программного обеспечения входят: операционные системы, утилиты, драйверы.

Операционная система (operational system) - комплекс программ осуществляющих и обеспечивающих: пользовательский интерфейс (командной строки, графического, речевого), распределение ресурсов компьютера между выполняемыми задачами, управление файловой системой, поддержку сетевых взаимодействий, установку, работу и удаление приложений, управление аппаратными средствами ПК (памятью, переферийными устройствами и т.д.), обслуживание компьютера (дисков, виртуальной памяти, данных), защиту системы, данных и программ от опасный воздействий, разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы, взаимодействие между процессами. При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

В составе ОС различают три группы компонентов:

· ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему; системные библиотеки; оболочку с утилитами.

Существуют десятки операционных систем: однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные, реального времени и с разделением времени, сетевые и распределённые, общего назначения и специализированные, для мобильных устройств, персональных компьютеров, мэйнфреймов и суперкомпьютеров, коммерческие (проприетарные), свободно распространяемые, с открытым исходным кодом....

Сетевые операционные системы. Network operating system (NOS) — операционная система, поддерживающая работу с компьютерной сетью (обеспечение обработки, хранения, адресации, предоставления и запросов, передачи, безопасности данных в сети, контроля доступа к файлам и сервисам и т.д.).

К сетевым операционным системам относят:

· ОС для пользователей (сегодня все современные пользовательские ОС имеют встроенные сетевые функции), серверные ОС (SOLARIS, GNU/Linux, MS Windows Server, FreeBSD, NetWare); ОС сетевого оборудования (Cisco IOS).

В суперкомпьютерах используются основном UNIX-подобные (Unix-like) операционные системы: HP-UX, SPP-UX, AIX, UNICOS, SGI IRIX, Linux, Solaris, UXP/V, Tru64 UNIXи другие.

UNIX- переносимые, многозадачные и многопользовательские операционные системы.

Белорусско-российский суперкомпьютер СКИФ-МГУ используется кластерный вариант Linux.

Первая система UNIX была разработана в конце 1960-х под руководством Кена Томпсона и Дениса Ритчи. UNIX используются в основном в суперкомпьютерах, на серверах, как встроенные ОС для оборудования. В ходе разработки UNIX был создан язык Си.

ОС для мобильных устройств. Смартфоны, коммуникаторы, КПК используют более 20 различных операционных систем. Наиболее распространены к апрелю 2008 года ОС Symbian (67%) и Microsoft Windows Mobile (13%) и решения на основе на базе Mobile Linux.

Symbian OS специально разрабатывалась для мобильных устройств на языке С++. Symbian OS многоязычна, проcта в освоении, удобна, адаптируема, поддерживает множество приложений.

Операционные системы, установленные на мобильных устройствах: iPhone, Java ME, Windows Mobile, Google Android, Symbian OS, Palm, Other.

ОС для персональных компьютеров

Основные требования к современным пользовательским ОС:

Производительность (скорость, с которой система выполнять свои функции (операции над файлами, запуск приложений, установка и поддержка работы переферийных устройств и т.д.))

Надежность (уровень защищенность системы от внутренних сбоев, конфликтов между различными процессами и прикладными программами и т.д)

Безопасность (уровень защищенности системы от несанкционированного доступа к данным. аппаратным и программным ресурсам, некорректных и ошибочных действий пользователя, обеспечение родительского контроля, исключение введения пользователя в заблуждение фишинговыми и другими технологиями сетевого мошенничества)

Функциональность (способность реализовывать пользовательские задачи и служить средой для выполнения современных приложений и сервисов на основе поддержки актуальных стандартов (TCP/IP, HTTP, HTML, XML, CORBA, Unicode, POSIX, NFS, SMB, MIME, POP, IMAP и т.д.))

Многозадачность (обеспечение одновременного выполнения различных задач за счет разделения процессорного времени между несколькими исполняющимися программами и процессами)

Расширяемость (способность поддерживать новые переферийные устройства, интерфейсы, протоколы, сервисы на основе обновления и модернизации составляющих операционну. систему программ)

Комфортность (обеспечение понятного, легкого в усвоении и эргономичного пользовательского интерфейса)

Ресурсоемкость (уровень достаточности вычислительной мощности компьютера, вида и быстродействия его памяти, системной шины, интерфейсов для выполнения стандартных задач)

Операционные системы, установленные на персональных компьютерах (данные Net Applications)

	Операционная система	Январь 2008	Январь 2009	Февраль 2009
	MS Windows	91,5%	88,3%	89,37%
	Apple Mac OS	7,57%	9,93%	9,71%
	GNU/Linux	0,64%	0,8%	0,89%
***	Прочие	0,29%	1%	0,03%

Пользовательские ОС от Microsoft: MS DOS (MicroSoft Disk Operating System) - первое детище Microsoft с интерфейсом командной строки. Windows 1.0(1985 год). Потом былиWindows 2.0 (1987),Windows 3.0 (1990),Windows 3.1 (1992),Windows 3.11 (1992),Windows 95 (1995)Windows 98 (1998)Windows Me (2000), Windows XP (2001).

Windows XP (XP от experience - опыт) выпущена во многих вариантах (64-битная ОС и 32-битные: от Windows XP Home до Windows XP Professional) и характеризуется надежностью, дружественным пользовательским интерфейсом, развитой поддержкой мультимедийных и сетевых технологий. 21.04.2008 года для выпущен третий пакет обновлений Service Pack 3, который содержит все патчи, дополнения и исправления, вышедшие для Windows XP за три с лишним года. Microsoft приняла решение поддерживать Windows XP до 2014 года.

Windows Vista (vista - перспектива) выпущена в 2007 году. Windows Vista подверглась резкой критике за высокие цены, нестабильность работы, чрезмерную требовательность к оборудованию, ущемления свободы (связанные с защитой контента от копирования), проблемы с производительностью, поддержкой оборудования и отдельных приложений и т.д. Microsoft признала, что Windows Vista нуждается в доработке.

Windows Seven, призванная заменить неудачную Windows Vista. Официальная веосия появится в продаже 20.10.2009.

Apple Mac OS. Компьютеры Apple Macintosh выбирают издательские компании, фотографы и художники. В отличие от других машин, компьютеры Mac достаточно дороги. Но в то же время они отличаются более высоким качеством и интересным дизайном. Одним из фактором, влияющих на их выбор, является операционная система Mac OS, которую сам производитель называет лучшей ОС в мире. Mac OS удобная и понятная ОС с отличным графическим интерфейсом. Mac OS потребляет минимум оперативной памяти.

В Mac OS X Leopard (октябрь 2007) содержит более 300 функций и новое оформление рабочего стола с упрощенным процессом доступа к файлам. Технология Finder позволяет быстро находить и передавать файлы на другие компьютеры. Mac OS Xпостроена на основе BSD Unix.

GNU/Linux

GNU/Linux — свободно распространяемая некоммерческая UNIX-подобная ОС, основанная на разработках в рамках проекта GNU, и на ядре Linux.