пользователей: 21244
предметов: 10456
вопросов: 177505
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ


История развития эвм. поколения вычислительных машин. Классификация эвм

.

Компьютеры первого поколения (1945-1960)
Начиная с 1943 г. в США группа специалистов под руководством Джона Мочли и Преспера Экерта начала конструирование компьютеров ENIAC на основе электронных ламп.

ЭВМ второго поколения (1960-1965 годы)
В 40-50-ых годах компьютеры создавались на основе электронных ламп, поэтому они были очень большими, дорогими и ненадежными. Но в 1948 г. были изобретены транзисторы – миниатюрные и недорогие электронные приборы, которые смогли заменить электронные лампы.

Компьютеры третьего поколения (1966-1975)
В компьютерах третьего поколения уже использовались интегральные микросхемы, что привело к радикальному уменьшению габаритов, а развитие сетевых технологий и реализация доступа с удаленных терминалов сделали компьютеры еще более доступными.

Компьютеры четвертого поколения (1970-1985)
Начало 70-х ознаменовалось поистине революционными преобразованиями в элементной базе компьютеров: в 1971 году по заказу производителя калькуляторов компании Busicom программист корпорации Intel Маршиан Эдвард Хофф разработал первый коммерчески доступный микропроцессор Intel 4004, открывший эру микропроцессоров и микрокомпьютеров.

Компьютеры пятого поколения (1985 — и по сей день)
Компьютеры нынешнего поколения отличаются от предыдущих главным образом широкими коммуникационными возможностями и повышением степени интеграции полупроводников элементной базы (сверхвысокая интеграция).

По принципу действия: аналоговый, цифровой, гибридный

Классификация по вычислительной мощности и габаритам.
• Супер-ЭВМ – ЭВМ, предназначенные для решения особо сложных задач в областях науки, техники и управления. Основные потребители – военные, метеорологи, геологи и др.
• Большие ЭВМ – ЭВМ, предназначены для выполнения работ, связанных с обработкой и хранением больших объемов информации, проведением сложных расчетов и исследований.

• ЭВМ средней производительности (средние ЭВМ) – ЭВМ, предназначенные для использования всюду, где приходится обрабатывать достаточно большие объемы информации.

• Малые или мини-ЭВМ – самый многочисленный класс ЭВМ. Их популярность объясняется малыми размерами, низкой стоимостью (по сравнению с большими и средними ЭВМ) и универсальными возможностями.

• Микро-ЭВМ. Отличительной чертой микро-ЭВМ является наличие одного или нескольких микропроцессоров. Благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости нашли широкое применение во всех сферах народного хозяйства и оборонного комплекса.
• Персональный компьютер предназначен для индивидуального обслуживания пользователя и ориентирован на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники. Он позволяет эффективно выполнять научно-технические и финансово—экономические расчеты, организовывать базы данных, подготавливать и редактировать документы, вести делопроизводство, обрабатывать графическую информацию и др.

  1. понятие и основные виды архитектуры эвм. принципы работы вычислительной системы.

Термин «архитектура системы» употребляется как в узком, так и в широком смысле этого слова. В узком смысле под архитектурой понимается архитектура набора команд. Архитектура набора команд служит границей между аппаратурой и программным обеспечением и представляет часть системы, которая видна программисту или разработчику. В широком смысле архитектура охватывает понятие организации системы, включающее такие высокоуровневые аспекты как систему памяти, структуру системной шины, организацию ввода/вывода и подсистему команд т.п.

Основные виды архитектуры ЭВМ. Вся компьютерная система подразделяет виды архитектуры ЭВМ на три группы, обусловленные числом потоков команд и данных, рассмотрим их: Основоположником классической архитектуры ЭВМ 1-го и 2-го поколения был Джон фон Нейман, который и сформулировал основные принципы последовательности. К такой группе относятся однопроцессорные системы, в одном случае имеющие одиночный поток данных (SISD), а во втором - множественный поток данных (SIMD). Эти виды архитектуры обусловлены одним векторным потоком команд, при том что самих потоков данных множество.

Следующая группа, включающая в себя виды архитектуры — MIMD. Представляет собой многопроцессорную систему, имеющую множественный поток команд и такой же поток данных. Данная архитектурная система в основном используется в современных супер-ЭВМ.

Третьи виды архитектуры — MISD, представляющие одну программу со множеством данных. К сожалению, MISD не имеет практической значимости. Данный вид причисляют не к компьютерной архитектуре, а к форме распараллеливания программ. Он обозначает одновременное исполнение двух и более копий одной программы в различных процессорных модулях с разными данными.

Принципы фон Неймана

  1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
  2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
  3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
  4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
  5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.
  1. основные функциональные узлы системного блока их характеристика.

Материнская плата – это сложная, многослойная, печатная плата, на которой установлены основные компоненты ПК. Она объединяет и координирует работу процессора, оперативной памяти, плат расширения и всевозможных накопителей.

Центральный процессор – это электронный блок, либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции, т.е. код программы, главная часть аппаратного обеспечения ПК (мост компьютера).

Главные характеристики: текстовая частота, производительность, энергопотребление, архитектура.

Блок питания – вторичный источник электропитания, предназначен для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока, путем преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

Платы

Видеокарта – это электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти ПК в форму пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Звуковая карта – это дополнительное оборудование ПК, позволяющее обрабатывать звук.

Сетевая карта – это устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с др. устройствами сети.

Система охлаждения – это набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

  • Система воздушного охлаждения
  • Системы жидкостого охлаждения
  • Фреоновые установки
  • Системы открытого испарения

Внутренняя память ( ОЗУ, ПЗУ). Она состоит из: оперативной, постоянной (жесткий диск), кэш памяти, биос (базовая система ввода, вывода)

  1. назначение и классификация периферийных устройств пк: устройства ввода данных

Основное назначение периферийных устройств - обеспечить поступление в ЭВМ из окружающей среды программ и данных для обработки, а также выдачу результатов работы ЭВМ в виде, пригодном для восприятия человека или для передачи на другую ЭВМ. При этом устройства ввода данных подразделяются на устройства ввода знаковых данных, устройства ввода графических данных, устройства командного управления.

Клавиатура, Мышь, Графические планшеты. Джойстики, Гарнитуры. Устройства ввода мультимедийной информации.

12.  Устройства вывода

Предназначены для вывода информации от компьютера. К устройствам вывода относятся монитор, печатающие устройства, графопостроители и т. д.

Плоттер (графопостроитель)

  1. память. виды памяти. Устройства хранения и обмена данными

Памятью компьютера называется совокупность устройств для хранения программ, вводимой информации, промежуточных результатов и выходных данных.

Внутренняя память предназначена для хранения относительно небольших объемов информации при ее обработке микропроцессором.

Внешняя память предназначена для длительного хранения больших объемов информации независимо от того включен или выключен компьютер.

Энергозависимой называется память, которая стирается при выключении компьютера.

Энергонезависимой называется память, которая не стирается при выключении компьютера.

К энергонезависимой внутренней памяти относится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Содержимое ПЗУ устанавливается на заводе-изготовителе и в дальнейшем не меняется. Эта память составлена из микросхем. Обычно в ПЗУ записываются программы, обеспечивающие минимальный базовый набор функций управления устройствами компьютера. При включении компьютера первоначально управление передается программе из ПЗУ, которая тестирует компоненты компьютера и запускает программу-загрузчик операционной системы.

К энергозависимой внутренней памяти относятся оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), видеопамять и кэш-память. В оперативном запоминающем устройстве в двоичном виде запоминается обрабатываемая информация, программа ее обработки, промежуточные данные и результаты работы. ОЗУ обеспечивает режимы записи, считывания и хранения информации, причём в любой момент времени возможен доступ к любой произвольно выбранной ячейке памяти. Высокоскоростная кэш-память служит для увеличения скорости выполнения операций компьютером и используется при обмене данными между микропроцессором и RAM. Кэш-память является промежуточным запоминающим устройством (буфером). Существует два вида кэш-памяти: внутренняя, размещаемая внутри процессора и внешняя, размещаемая на материнской плате.

Внешняя память может быть с произвольным доступом и последовательным доступом. Устройства памяти с произвольным доступом позволяют получить доступ к произвольному блоку данных примерно за одно и то же время доступа.

Выделяют следующие основные типы устройств памяти с произвольным доступом:

1. Накопители на жёстких магнитных дисках (винчестеры, НЖМД) - несъемные жесткие магнитные диски. 2. Накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-дисководы, НГМД) – устройства для записи и считывания информации с небольших съемных магнитных дисков 3. Оптические диски (СD-ROM - Compact Disk Read Only Memory) - компьютерные устройства для чтения с компакт-дисков.

Устройства памяти с последовательным доступом позволяют осуществлять доступ к данным последовательно, т.е. для того, чтобы считать нужный блок памяти, необходимо считать все предшествующие блоки. Среди устройств памяти с последовательным доступом выделяют:

  1. Накопители на магнитных лентах (НМЛ) – устройства считывания данных с магнитной ленты. Перфокарты – карточки из плотной бумаги и перфоленты
  1. понятие программного обеспечения компьютера, его классификация

Программное обеспечение-это совокупность программ, выполненных вычислительной системой.

 К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке (ПО):

  • технология проектирования программ (нисходящее проектирование, структурное программирование и др.)
  • методы тестирования программ.
  • методы доказательства правильности программ.
  • анализ качества работы программ и др.

Программное обеспечение - неотъемлемая часть ЭВМ. Оно является логическим продолжением технических средств ЭВМ, расширяющие их возможности и сферу использования.

Классификация программного обеспечения.

Существует три категории:

1) Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ.

2) Системные программы:

  • управление ресурсами ЭВМ.
  • создание копий используемой информации.
  • проверку работоспособности устройств компьютера.
  • выдачу справочной информации о компьютере и др..

3) Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

 группы программного обеспечения:

  • операционные системы.
  • системы программирования.
  • инструментальные системы.
  • интегрированные пакеты.
  • динамические электронные таблицы.
  • системы машинной графики.
  • системы управления базами данных (СУБД).
  • прикладное программное обеспечение.
  1. понятие операционной системы структура ос классификация

операционная система (ОС) представляет собой комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой стороны, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений.

Классификация ОС:
1)по назначению (общего назначения, специального назначения (мини ЭВМ, микро ЭВМ, ЭВМ реального времени));
2)по режиму обработки задач (однопрограммные, многопрограммные);

3)по архитектурным особенностям (микроядерные, монолитные);
4)по организации работы (однотерминальные, многотерминальные).

Простейшая структуризация ОС состоит в разделении всех компонентов ОС на модули, выполняющие основные функции ОС (ядро), и модули, выпол­няющие вспомогательные функции ОС. Вспомогательные модули ОС оформ­ляются либо в виде приложений (утилиты и системные обрабатывающие программы), либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули за­гружаются в оперативную память только на время выполнения своих функ­ций, то есть являются транзитными. Модули ядра постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными. При наличии аппаратной поддержки режимов с разными уровнями полно­мочий устойчивость ОС может быть повышена путем выполнения функций ядра в привилегированном режиме, а вспомогательных модулей ОС и прило­жений — в пользовательском. Это дает возможность защитить коды и данные ОС и приложений от несанкционированного доступа. ОС может выступать в роли арбитра в спорах приложений за ресурсы. Ядро, являясь структурным элементом ОС, в свою очередь, может быть логи­чески разложено на следующие слои (начиная с самого нижнего): 1)машинно-зависимые компоненты ОС; 2)базовые механизмы ядра; 3)менеджеры ресурсов; 4)интерфейс системных вызовов.

  1. файловые системы. назначение и возможности программных оболочек. файловые менеджеры

Фа́йловая систе́ма - порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п.

Назначение и возможности программных оболочек

Какие бы работы мы не выполняли на компьютере, нам часто приходится сталкиваться с необходимостью сохранять данные в файлах, создавать или удалять каталоги, копировать, просматривать содержимое файлов и т.д. Широкое распространение получили различные пакеты программ, существенно упрощающие выполнение подобных операций. Одной из лучших является Norton Commander. Созданная в 1989 г. Разработчик-Питер Нортон. Распространением с 1992 года занимается американская фирма Symantec.

Основное назначение-управление файловой системой (файлами, каталогами и их расположением на дисках)

В ОС windows используется программная оболочка Total Commaner. После запуска TC большую часть окна программы занимают две таблицы, которые называются соответственно левой и правой панелями. Сверху каждой панели расположен заголовок, сообщающий о  том, какой каталог является текущим (и соответственно оглавление какого каталога находится  данный момент на панели.

Файловый менеджер - компьютерная программа, предоставляющая интерфейс пользователя для работы с файловой системой и файлами. Файловый менеджер позволяет выполнять наиболее частые операции над файлами — создание, открытие/проигрывание/просмотр, редактирование, перемещение, переименование, копирование, удаление, изменение атрибутов и свойств, поиск файлов и назначение прав. Помимо основных функций, многие файловые менеджеры включают ряд дополнительных возможностей, например, таких, как работа с сетью (через FTP, NFS и т.п.), резервное копирование, управление принтерами и пр.

типы файловых менеджеров, например:

  • Навигационные и пространственные
  • Двухпанельные
  1.  Назначение буфера обмена. Технология OLE.

Буфер обмена (Clipboard) - это специальный буферный участок памяти компьютера, выделяемый операционной системой для промежуточного хранения данных, переносимых из приложения в приложение. Фактически в буфер обмена Windows XP могут быть помещены любые типы данных - текст, графика, звуковые файлы, даже информация о копируемых или перемещаемых файловых объектах.

С буфером обмена связаны три операции:

  1. Вырезать
  2. Копировать
  3. Вставить

Технология OLE

Технология работы с объектами, при которой объект выделяется и переносится из одного приложения в другое и при этом сохраняет все свои свойства.

Технология OLE предполагает наличие:

- OLE-сервера. Это приложение, в котором разрабатывается объект;

- OLE-клиента. Это приложение, в которое вставляется объект.

Технология OLE обеспечивает либо связь между OLE-сервером и OLE-клиентом, либо включение объекта, разработанного в OLE-сервере, в приложение, являющееся OLE-клиентом.

Например, электронная таблица, разработанная в Excel, может быть включена в документ, разработанный в Word.

Для встраивания могут быть использованы объекты самых разных форматов: текст, таблицы, рисунки.

При вставке из буфера обмена следует использовать команду Правка-Спец. вставка, при этом должна быть включена команда Установить связь. Встраиваемый объект сохранит связь с родительским приложением и в дальнейшем для запуска этого приложения достаточно двойного щелчка мышью.

  1. Прикладное программное обеспечение, его характеристика.

Программное обеспечение, предназначенное для эффективной разработки и выполнения конкретных, сложных комплексов задач пользователя, называется прикладным программным обеспечением. Оно работает под управлением операционной системы и состоит из пакетов программ фирменного изготовления и прикладных программ пользователя. Прикладное программное обеспечение создается в организациях, специализирующихся на создании программных продуктов и реализации их на рынках сбыта. Оно разрабатывается специалистами - системными аналитиками и программистами. Прикладное программное обеспечение представляет собой набор программ на машинных носителях и соответствующей документации, прежде всего руководство для пользователей, содержащих сведения о корректной работе с конкретными программами, которые применяются для решения задач определенной проблемной области.

Основную часть прикладного программного обеспечения составляют пакеты прикладных программ (ППП). Пакет прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения определённого класса задач по некоторой тематике. Пакеты разрабатываются таким образом, чтобы максимально упростить использование компьютера специалистами разных профессий, освободив  их от необходимости изучения программирования и других областей знаний, связанных с компьютером. Это достигается за счёт так называемого дружественного интерфейса. При этом пользователь выполняет в режиме общения с компьютером набор действий, определённых входным языком пакета (ввод с клавиатуры, выполнение команд, просмотр информации и т. п.) или следует указаниям встроенного средства (программного модуля) пошагового достижения результата, называемого мастером.

В настоящее время существует огромное количество ППП, охватывающих практически все стороны деятельности человека. Всё множество ППП можно разделить на два больших класса: пакеты   общего назначения и специализированные пакеты.

ППП общего назначения - универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя.

К этому классу ППП относятся:

  1. редакторы: текстовые (Word, WordPad) и графические (CorelDraw,PhotoShop);
  2. электронные таблицы (Excel, Lotus 1-2-3);
  3. системы управления базами данных (Access, Oracle);
  4. средства подготовки презентаций (PowerPoint);
  5. интегрированные ППП;
  6. системы автоматизации проектирования (AutoCad);
  7. оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта и др.
  1. инструментальные программы системы программирования

Инструментальная программа - программа, предназначенная для разработки преподавателями собственных, авторских курсов. Инструментальные средства могут быть самостоятельными программными продуктами или включаться в структуру обучающих программ.

В соответствии с целевым назначением различают три основных типа инструментальных программ:

 а) программы-оболочки.  Программы этого типа позволяют наполнить новым языковым содержанием упражнения заданного формата; в современные программы этого типа можно вводить не только тексты, но и изображения, аудио- и видеоматериалы30

б) конкордансы. С помощью конкордансов осуществляется автоматическая выборка заданных языковых единиц из электронных текстов;

в) программы целевой переориентации. Эта разновидность инструментальных программ автоматически создает комплекс упражнений на основе языкового материала  программ, изначально не предназначенных для обучения языку – например, обучающих программ по другим дисциплинам, архивных, развлекательно-игровых, коммерческих видеодисков и др.

Системы программирования – это средства разработки, называемые инструментами программиста.
    К средствам разработки программных продуктов относятся следующие системы:
    - Системы процедурного (алгоритмического) программирования, трансляторы языков программирования, например, QBASIC, Turbo Pascal;
    - Системы объектно-ориентированного визуального программирования, например, VisualBasic, Delphi;
    - Системы логического программирования, например, Пролог;
    - Средства поддержки программирования в системах управления базами данных (СУБД), например,dBase, Access;
    - Средства создания Web–страниц, например, FrontPage, Home Site.
    Основой системы процедурного программирования является транслятор. Системы процедурного программирования являются традиционными средствами разработки программ на алгоритмических языках программирования.
    Современные системы визуального программирования позволяют сделать процесс программирования более наглядным за счёт использования графического интерфейса.
    Системы логического программирования реализуют декларативный способ представления знаний, когда программист лишь формулирует задачу с помощью фактов и правил. Система логического программирования с помощью механизма логического вывода получает все возможные следствия, т.е. ищет решение задачи.
    Системы управления базами данных (СУБД) позволяют создавать, редактировать и модифицировать базы данных.
    Инструментальные средства создания Web–страниц используются большим количеством профессионалов для поиска неуловимых данных Internet. Здесь применяется гипертекст, позволяющий просматривать темы и документы, и связывает слова с другими документами, содержащими родственную информацию. Например, в документе об Австралии вы можете перейти к статье о кенгуру, а затем к рассказу о сумчатых животных, т.е. ко всему, связанному с темой.

  1. Ms Office. Общие сведения, состав, версии, возможности.

16.01.2014; 02:11
хиты: 2515
рейтинг:0
Точные науки
информатика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь