Лекция 2-3Информация и информационные процессы!

1. Информация и информационные процессы

Лекция №2

2. Предмет и задачи информатики

Информатика—это техническая наука,
систематизирующая создания, хранения,
воспроизведения, обработки и передачи данных
средствами вычислительной техники, а также
принципы функционирования этих средств и
методы управления ими.

3. Предмет информатики составляют следующие понятия:

• аппаратное обеспечение средств вычислительной
техники;
• программное обеспечение средств вычислительной
техники;
• средства взаимодействия аппаратного и
программного обеспечения;
• средства взаимодействия человека с аппаратными
и программными средствами.

4.

Слово информатика происходит от французского
слова Informatique, образованного в результате
объединения терминов Information (информация) и
(автоматика), что выражает ее суть как науки об
автоматической обработке информации.
Все процессы в природе сигналами.
Зарегистрированные сигналы образуют данные.
Данные преобразуются, транспортируются и
потребляются с помощью методов. При
взаимодействии данных и адекватных им методов
образуется информация.

5. Понятие информации с точки зрения различных наук

Термин «информация» стал применяться в
теории журналистики в 30-х годах ХХ века. Под
информацией понимались различные сведения,
сообщения.
Что соответствует переводу с латинского языка
informatio – сведение, разъяснение,
ознакомление.

6.

В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация»
связано с целесообразным поведением живых организмов. Такое
поведение строится на основе получения и использования организмом
информации об окружающей среде.
Понятие информация используется в связи с исследованием механизмов
наследственности. В генетике сформулировано понятие генетической
информации, которое определяется как программа (код) биосинтеза
белков, представленных цепочками ДНК. Реализуется эта информация в
ходе развития особи. Последнее обстоятельство позволило проводить
научные эксперименты по клонированию, т.е. созданию точных копий орга
низмов их одной клетки.
В социальных науках (социологии, психологии, политологии и др.) под
информацией понимают сведения, данные, понятия, отраженные в нашем
сознании и изменяющие наши представления о реальном мире. Эту
информацию, передающуюся в человеческом обществе и участвующую в
формировании общественного сознания, называют социальной
информацией.

7.

Под информацией в документолистике понимают все то, что так или
иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.
С точки зрения индивидуального человеческого сознания информация
– это то, что поступает в наш мозг из многих источников в разных
формах и, взаимодействуя там, образует структуру нашего знания.
Под информацией в технике понимают сообщение, передаваемое с
помощью знаков и символов. В теории связи, например, под
информацией принято понимать любую последовательность символов,
не учитывая их смысл.

8.

Информационные данные – это всякие сведения, сообщения, знания,
которые могут храниться, перерабатываться, передаваться, но
характер информации они приобретут лишь тогда, когда получат
содержание и форму, пригодную для управления, и используются в
управлении.
Информация — это динамический объект, образующийся в ходе
информационного процесса. Он отражает связь между объективными
данными и субъективными методами. Свойства информации зависят как
от свойств данных, так и от свойств методов.

9. Виды информации

Классификация информации может быть выполнена по различным
критериям. Например,
-по форме представления: графическая, текстовая, числовая,
звуковая, видео;
-по способу восприятия: визуальная, аудиальная, тактильная,
обонятельная, вкусовая;
-по стадии обработки: первичная, вторичная, промежуточная,
результатная;
-по стабильности: переменная, постоянная;
-по функции управления: плановая, нормативно-справочная,
учетная, оперативная.

10. Информационные процессы

Информационные процессы — это действия над информацией или с ней,
включающие прием, передачу, преобразование, хранение и
использование информации.

11.

Основные информационные процессы
включают в себя:
•Сбор информации: получение данных из разных источников.
•Хранение информации: сохранение данных в памяти
устройства или на внешних носителях.
•Обработка информации: преобразование данных с помощью
алгоритмических операций.
•Передача информации: перемещение данных между
устройствами или людьми.
•Вывод информации: представление данных в удобной для
восприятия форме.

12. Свойства информации:

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие
качественные свойства: достоверность, полнота, точность, актуальность,
полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и
пр.
Объективность информации. Информация в любом своём проявлении
объективна, она отображает объективную действительность. Например фраза
"На улице тёплая погода" означает, что человек её произнесший считает погоду
на улице тёплой, т.е. информацией в данном случае будет являться то, что
определённый человек произнёс фразу следующего содержания.
Достоверность информации. Информация достоверна, если она отражает
истинное положение дел. Достоверная информация помогает принять нам
правильное решение. Недостоверной информация может быть по следующим
причинам:
преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное
искажение субъективного свойства;
искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и
недостаточно точных средств ее фиксации.

13.

Полнота информации. Информацию можно назвать полной, если ее
достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация
может привести к ошибочному выводу или решению.
Точность информации определяется степенью ее близости к реальному
состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
Актуальность информации — важность для настоящего времени,
злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация
может быть полезна.
Полезность (ценность) информации. Полезность может быть оценена
применительно к нуждам конкретных ее потребителей и оценивается по тем
задачам, которые можно решить с ее помощью.
Самая ценная информация — полезная. При этом следует учитывать, что и
недостоверная информация (например, художественная литература), имеет
большую значимость для человека. В художественной литературе полезная
информация представлена неявным образом.

14. Формы представления информации

Информация может существовать в самых разнообразных формах, в виде:
•Текстов, рисунков, чертежей и фотографий;
•Световых и звуковых сигналов;
•Радиоволн;
•Элекстрических и нервных импульсов;
•Магнитных записей;
•Жестов и мимики;
•Запахов и вкусовых ощущений;
•Хромосом, передающих по наследству признаки и свойства организмов.
Предметы, процессы, явления материального или
нематериального свойства, называются информационными
объектами.

15.

Дискретная (цифровая) и непрерывная
(аналоговая) информация.
дискретная (цифровая) - характеризуется последовательными
точными значениями некоторой величины
• непрерывная (аналоговая) - непрерывным процессом изменения
некоторой величины
Дискретную информацию можно получить от любого цифрового
индикатора: электронных часов, счетчика и т.п.
Непрерывную информацию может, например, выдавать датчик
атмосферного давления или датчик скорости автомашины.
Дискретная информация удобнее для обработки человеком,
непрерывная информация часто встречается в практической
работе, поэтому необходимо уметь переводить непрерывную
информацию в дискретную (дискретизация) и наоборот.

16.

Дискретную информацию хранить гораздо проще непрерывной, т.
к. она описывается последовательностью чисел. Если
представить каждое число в двоичной системе счисления, то
дискретная информация предстанет в виде последовательностей
нулей и единиц. Присутствие или отсутствие какого-либо признака
в некотором устройстве может описывать некоторую цифру в
какой-нибудь из этих последовательностей.
Одна позиция для двоичной цифры в описании дискретной
информации называется битом (bit, binary digit). Бит служит для
измерения информации.
Непрерывную информацию тоже измеряют в битах.

17.

При переводе непрерывной информации в дискретную важна так
называемая частота дискретизации ν, определяющая период (T = 1/ν)
определения значения непрерывной величин.
Получается дискретное представление непрерывной функции, точность
которого можно неограниченно улучшать путем уменьшения длин
отрезков разбиения области значений аргумента. Таким образом,
любое сообщение может быть представлено как дискретное.

18.

Возможность дискретизации непрерывного сигнала с
любой желаемой точностью принципиально важна с точки
зрения информатики. Компьютер – цифровая машина,
т.е. внутренне представление информации в нем
дискретно. Дискретизация входной информации
позволяет сделать её пригодной для компьютерной
обработки.
По своему назначению компьютер — универсальное,
программно- управляемое автоматическое устройство для
работы с информацией. Из свойства универсальности
следует то, что компьютер осуществляет все три
основных типа информационных процессов: хранение,
передачу и обработку информации. Современные
компьютеры работают со всеми видами информации:
числовой, символьной, графической, звуковой.

19.

Информация, хранимая в памяти компьютера и
предназначенная для обработки, называется данными.
Для представления всех видов данных в памяти
компьютера используется двоичный алфавит. Однако
интерпретация последовательностей двоичных цифр для
каждого вида данных своя. Речь идет о внутреннем
представлении данных, в то время как внешнее
представление на устройствах ввода-вывода имеет
привычную для человека форму.

20. Подходы к измерению количества информации

Информация является одним из фундаментальных
понятий современной науки.
В различных предметных областях дается
специализированное определение информации,
подходящее для данной предметной области. В
рамках теории информации различают два подхода
– содержательный (Клод Шеннон) и алфавитный
(Андрей Николаевич Колмогоров).

21.

22. Представление числовой информации

Исторически первым видом данных, с которым стали работать
компьютеры, были числа. Первые ЭВМ использовались исключительно
для математических расчетов. В соответствии с принципами Джона фон
Неймана, ЭВМ выполняет расчеты в двоичной системе счисления.
Структурные единицы памяти компьютера — бит, байт и машинное
слово. Причем понятия бита и байта универсальны и не зависят от
модели компьютера, а размер машинного слова зависит от типа
процессора ЭВМ. Если машинное слово для данного компьютера равно
одному байту, то такую машину называют 8- разрядной (8 бит); если
машинное слово состоит из 2 байтов, то это 16-разрядный компьютер;
4-байтовое слово у 32-разрядных ЭВМ.

23.

В компьютере используются две формы представления чисел:
естественная и экспоненциальная.
Естественная форма характеризуется фиксированным положением
разделителя целой и дробной части числа(форма с фиксированной точкой).
Знак числа занимает место перед старшим разрядом: «+» кодируется
нулем, «-» - единицей.
Недостатком естественной формы является ограниченный диапазон числа.
В современных компьютерах естественная форма используется в основном
для представления целых чисел.
Экспоненциальной формой называется представление чисел в виде
мантиссы и порядка:
A=m qp,
где А – число,
m – мантисса,
q – основание системы счисления,
р – порядок.
Экспоненциальную форму называют формой с плавающей точкой.

24. Представление текстовой информации в компьютере

Всякий текст состоит из символов — букв, цифр, знаков препинания и
т. д., — которые человек различает по начертанию. Для компьютерной
обработки текстов используется другой способ: все символы
кодируются числами, и текст представляется в виде набора чисел —
кодов символов, его составляющих. При выводе текста на экран
монитора или принтер необходимо восстановить изображения всех
символов, составляющих данный текст. Для этого
используются кодовые таблицы символов, в которых для каждого
символа устанавливается соответствие между его кодом и
изображением. Все кодовые таблицы, используемые в любых
компьютерах и любых операционных системах, подчиняются
международным стандартам кодирования символов.

25.

Основой для компьютерных стандартов кодирования символов послужил
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) — американский
стандартный код для обмена информацией, разработанный в 1960-хгодах и
применяемый в США для любых видов передачи информации. В нем
используется 7-битное кодирование: общее количество символов
составляет 27=128, из них первые 32 символа — «управляющие», а
остальные — «изображаемые», т. е. имеющие графическое изображение.

26.

Главный недостаток стандарта ASCII в передаче только текста,
состоящего из английских букв. Со временем возникла
необходимость кодирования и неанглийских букв.
Разрабатывались расширения ASCII-кодировки, в которых
применялись однобайтные коды символов: первые 128
символов кодовой таблицы совпадали с кодировкой ASCII, а
остальные (со 128-го по 255-й) использовались для кодирования
букв национального алфавита, символов национальной валюты
и т. п. Из-за несогласованности этих разработок для многих
языков было создано по нескольку вариантов кодовых таблиц
(например, для русского языка их около десятка).
Впоследствии использование кодовых таблиц было несколько
упорядочено: каждой кодовой таблице было присвоено особое
название и номер. Указав кодовую таблицу, автоматически
выбирают и язык, которым можно пользоваться в дополнение к
английскому: выбирается то, как будут интерпретироваться
символы с кодами более 127.

27.

Для русского языка наиболее распространенными являются
однобайтовые кодовые таблицы СР-866, Windows-1251, ISO 8859-5 и
КОИ-8. В них первые 128 символов совпадают с ASCII-кодировкой, а
русские буквы помещены во второй части таблицы (с номерами 128255), однако коды русских букв в этих кодировках различны.
Несовпадение кодовых таблиц приводит к ряду неприятных эффектов:
один и тот же текст (неанглийский) имеет различное компьютерное
представление в разных кодировках, соответственно, текст, набранный
в одной кодировке, будет нечитабельным в другой.
Однобайтовые кодировки обладают одним серьезным ограничением:
количество различных кодов символов в отдельно взятой кодировке
недостаточно велико, чтобы можно было пользоваться одновременно
несколькими языками. Для устранения этого ограничения в 1993-м году
был разработан новый стандарт кодирования символов, получивший
название Unicode, который, по замыслу его разработчиков, позволил
бы использовать в текстах любые символы всех языков мира.

28.

В Unicode на кодирование символов отводится 32 бита. Первые 128
символов (коды 0-127) совпадают с таблицей ASCII, все основные
алфавиты современных языков полностью умещаются в первые
65536 кодов, а в целом стандарт Unicode описывает все алфавиты
современных и мертвых языков; для языков, имеющих несколько
алфавитов или вариантов написания (например, японский и
индийский), закодированы все варианты; внесены все
математические и иные научные символьные обозначения, и даже —
некоторые придуманные языки (например, письменности эльфов и
Мордора из эпических произведений Дж.Р.Р. Толкиена).
Потенциальная информационная емкость Unicode столь велика, что
сейчас используется менее одной тысячной части возможных кодов
символов.
В современных компьютерах и операционных системах используется
укороченная, 16-битная версия Unicode, в которую входят все
современные алфавиты; эта часть Unicode называется базовой
многоязыковой страницей (Base Multilingual Plane, BMP).

29. Измерение информации. Количество информации: формулы Хартли и Шеннона.

Объемный(количественный) способ измерения информации основан на
подсчете числа символов в сообщении, т.е. связан с его длиной и не зависит от
содержания.
Сообщение – это информация, представленная в определенной форме и
предназначенная для передачи.
В вычислительной технике вся обрабатываемая и хранимая информация вне
зависимости от ее природы представлена в двоичной форме (с
использованием алфавита, состоящего всего из двух символов 0 и 1).
Это позволило ввести две стандартные единицы измерения: бит (binary digit) и
байт (bate).
Бит – минимальная единица измерения информации, которая представляет
собой двоичный знак двоичного алфавита {0;1}.
Байт – единица количества информации в СИ, представляющая собой
восьмиразрядный двоичный код, с помощью которого можно представить один
символ.

30.

Информационный объем сообщения (информационная емкость сообщения) - количество информации в сообщении, измеренное в стандартных единицах или производных
от них (Кбайтах, Мбайтах и т. д.)14.
1 байт = 8 бит
B
Кило-
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт
KB
Мега-
1 Мбайт = 210 Кбайт = 220 байт
MB
Гига-
1 Гбайт = 210 Мбайт = 220 Кбайт = 230 байт
GB
Тера-
1 Тбайт = 210 Гбайт = 220 Мбайт = 230 Кбайт = 240 байт
TB
Пета-
1 Пбайт = 250 байт
PB
Экса-
1 Эбайт = 260 байт
EB
Зетта-
1 Збайт = 270 байт
ZB
Йотта-
1 Йбайт = 280 байт
YB
В соответствии с объемным методом совокупность 100 букв — фраза из
100 букв из газеты, пьесы Шекспира или теории относительности
Эйнштейна — имеет в точности одинаковое количество информации.

31.

В теории информации принят и другой подход к измерению информации,
называемый вероятностным (энтропийным). Этот подход исходит из
следующей модели. Получатель сообщения имеет определенные
представления о возможных наступлениях некоторых событий. Эти
представления в общем случае недостоверны и выражаются вероятностями,
с которыми он ожидает то или иное событие. Общая мера
неопределенности – энтропия - характеризуется некоторой математической
зависимостью от совокупности этих вероятностей. Количество информации в
сообщении определяется тем, насколько уменьшается эта мера после
получения сообщения.
Количеством
информации
называют
числовую
характеристику сигнала, не зависящую от его формы и
содержания, и характеризующую неопределенность, которая
исчезнет после получения сообщения в виде данного сигнала.

32.

Для абсолютно достоверного события (событие обязательно произойдет,
поэтому его вероятность равна 1) количество информации в сообщении о
нем равно 0. Чем неожиданнее событие, тем больше информации он
несет.
Научный подход к оценке сообщений был предложен в 1928 году Ральф
Хартли. Проиллюстрируем его следующим образом. Пусть имеется
алфавит, из букв которого составляется сообщение. Количество букв в
алфавите равно m. В этом случае количество возможных равновероятных
вариантов разных сообщений длины n будет равно N = mn .
Пример 1. Пусть алфавит состоит из двух букв «А» и «B», длина
сообщения 3 буквы. Тогда m=2, n=3. С таким алфавитом и
длине сообщения можно составить
N = 23 = 8
разных сообщений
(«AAA», «AAB», «ABA», «ABB», «BAA», «BAB», «BBA»,
«BBB»).

33.

Формула Хартли определяет количество информации, содержащейся в
сообщении длины n:
H = log2 N = n log2 m,
H – количество информации (бит). Для приведенного выше примера H =
3 бит.
Если N – это количество равновероятных событий, то
количество информации в сообщении о том, что произошло
одно из N событий, равно H = log2 N бит.
Пример 2. В поезде 16 вагонов. Сообщение о том, что ваш знакомый
приехал во 2-м вагоне, несет H = log2 16 = 4 бита информации.

34.

Более общий подход к вычислению количества информа- ции в сообщении об
одном из N, но уже неравновероятных событий, был предложен Клодом
Шенноном17 в 1948 году.
Формула Шеннона. Если известна, вероятность pA
наступления некоторого события А, то количество
информации в сообщении о том, что
произошло событие A, равно H = -log2 pA бит.
Пример 3. В составе поезда 16 вагонов, из них 4 – купейные.
Сообщение о том, что ваш знакомый приехал в купейном
вагоне несет
H = - log
4
= 2бит
2 16

35.

Таким образом, информацию можно измерять
длиной сообщения в битах. Такой способ ничего не
говорит об информативности сообщения, но зато
характеризует объём работы системы связи при
передаче. Если же в задаче необходимо учитывать
информативность, то следует пользоваться
энтропийным подходом к измерению информации.
При этом нужно уточнить, о каком множестве
событий будет сообщаться, каковы их вероятности.

36.

Компьютер и цифровое представление
информации. Устройство компьютера.
Программное обеспечение:
классификация и его назначение.

37.

Компью́тер (англ. computer —
«вычислитель»), ЭВМ (электро́нная
вычисли́тельная маши́на) —
вычислительная машина для передачи,
хранения и обработки
информации/данных.

38.

Все этапы развития компьютеров принято условно делить на поколения.
Первое поколение создавалось на основе вакуумных электроламп,
машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных
кодов. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических
шкафах, занимавших целые залы.
Втрое поколение появилось в 60-е годы 20 века. Элементы ЭВМ
выполнялись на основе полупроводниковых транзисторов. Эти машины
обрабатывали информацию под управлением программ на языке
Ассемблер. Ввод данных и программ осуществлялся с перфокарт и
перфолент.
Третье поколение выполнялось на микросхемах, содержавших на одной
пластинке сотни или тысячи транзисторов. Пример машины третьего
поколения - ЕС ЭВМ. Управление работой этих машин происходило с
алфавитно-цифровых терминалов. Для управления использовались языки
высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы вводились как с
терминала, так и с перфокарт и перфолент.

39.

Четвертое поколение было создано на основе больших интегральных
схем (БИС). Наиболее яркие представители четвертого поколения ЭВМ
- персональные компьютеры (ПК). Персональной называется
универсальная однопользовательская микроЭВМ. Связь с
пользователем осуществлялась посредством цветного графического
дисплея с использованием языков высокого уровня.
Развитие ЭВМ четвертого поколения пошло по двум разным путям:
•Дальнейшее развитие на базе БИС персональных компьютеров.
•Создание супер-ЭВМ.
Термин «суперкомпьютер» в общем случае обозначает компьютер
с огромной вычислительной мощностью, не сравнимой с
компьютерами, доступными большинству пользователей. В настоящее
время — это компьютеры, позволяющие решать задачи обработки
больших данных, например, прогнозирование погодно-климатических
условий, моделирование ядерных испытаний..

40.

На суперкомпьютерах обучаются большие нейросетевые модели (например, языковые модели семейства YaLM) с
миллиардами параметров, а также модели на основе других методов машинного обучения, например, CatBoost. Для
этого суперкомпьютеры должны работать на пиковой мощности днями, реже — неделями.
Суперкомпьютеры позволяют лучше решать целый ряд задач: точнее и быстрее переводить тексты и видео,
показывать более релевантную рекламу, подбирать быстрые ответы в поиске, а также поддерживать диалог с
человеком голосовому помощнику «Алисе».
Каждая система объединяет более сотни серверов (узлов), связанных высокоскоростной сетью InfiniBand HDR.
Вычислительные узлы «Червоненкиса» и «Галушкина» созданы по проекту «Яндекса». Они используют
оптимизированную систему отвода тепла, чтобы на охлаждение серверов тратилось меньше электроэнергии.

41.

Современный компьютер – это программно – аппаратный
комплекс, который состоит из аппаратной(hardware) и
программной(software) частей.
Архитектура компьютера определяется совокупностью
свойств, существенных для пользователя. Основное
внимание при этом уделяется структуре и функциональным
возможностям компьютера, которые можно разделить на
основные и дополнительные.
Основные функции определяют его назначение: обработка и
хранение информации, обмен информацией с внешними
объектами. Дополнительные функции повышают
эффективность выполнения основных функций: обеспечивают
эффективные режимы работ, диалог с пользователем,
высокую надежность.

42. Принципы Неймана-Лебедева :

Основополагающие принципы устройства компьютеров
Во второй половине XX века два крупнейших ученых независимо
друг от друга сформулировали основные принципы построения
компьютера.
Имена их известны всему миру – это американский ученый Джон
фон Нейман и советский ученый-конструктор Сергей Алексеевич
Лебедев.
Принципы Неймана-Лебедева :
1. Состав основных компонентов вычислительной машины.
2. Принцип двоичного кодирования.
3. Принцип однородности памяти.
4. Принцип адресности памяти.
5. Принцип иерархической организации памяти.
6. Принцип программного управления.

43.

1.Любое устройство, предназначенное для автоматических
вычислений, должно содержать определённый состав основных
компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок
памяти и блоки ввода/вывода информации.
Перечисленные в функциональной схеме блоки есть и у
современных компьютеров. К ним относятся:
I.
Арифметико-логическое устройство — АЛУ, в котором
происходит обработка данных.
II. Устройство управления (УУ) отвечает за выполнение
программы и согласование взаимодействий всех узлов
компьютера. В современных компьютерах АЛУ и УУ
изготавливаются в виде единой интегральной схемы —
микропроцессора.

44.

III.
Память — устройство, где хранятся программы и данные. Различают
внутреннюю и внешнюю память. Основная часть внутренней памяти
предназначена для оперативного хранения программ и данных, её принято
называть оперативным запоминающим устройством — ОЗУ. К внутренней
памяти относится и ПЗУ (постоянное запоминающее устройство, англ.
ROM — Read Only Memory), в нём содержится программа начальной
загрузки компьютера. Основное отличие ПЗУ от ОЗУ заключается в том,
что при решении задач пользователя содержимое ПЗУ не может быть
изменено. Внешняя память, называемая ещё долговременной, используется
для длительного хранения программ и данных.
IV.
Устройства ввода используются для преобразования данных в удобную для
обработки компьютером форму.
V.
Устройства вывода преобразуют работу ЭВМ в удобную для восприятия
человеком форму.

45.

2. Принцип двоичного кодирования информации заключается в том,
что в ЭВМ используется двоичная система счисления. Это
означает, что любая информация, предназначенная для
обработки на компьютере, а также и программы, представляются
в виде двоичного кода, т. е. последовательности нулей и единиц.
3. Благодаря использованию двоичного кодирования для
представления не только данных, но и программ, форма их
представления становится одинаковой, а это означает, что их можно
хранить в единой памяти, поскольку нет принципиальной разницы
междудвоичным представлением машинной команды, числа,
символа и др. В этом заключается принцип однородности памяти.

46.

4. Оперативная память компьютера представляет
собой набор битов — однородных элементов с
двумя устойчивыми состояниями, одно из
которых соответствует нулю, другое — единице.
Группы соседних битов объединяются в ячейки
памяти, которые пронумерованы, т. е. имеют
свой адрес. Это соответствует принципу
адресности памяти.
На современных компьютерах может
одновременно извлекаться из памяти и
обрабатываться до 64 разрядов, т. е. восьми
байтовых ячеек. Это стало возможным при
реализации принципа параллельной обработки
данных.

47.

5.При увеличении объёма памяти неизбежно уменьшается
скорость работы, поскольку увеличивается время на поиск
данных. С другой стороны, более быстрая память является и
более дорогой, что увеличивает общую стоимость компьютера.
Преодолением противоречия между объёмом памяти и её
быстродействием стало использование нескольких различных
видов памяти, связанных друг с другом. В этом состоит принцип
иерархической организации памяти.
6. Основным отличием компьютеров от любых других
технических устройств является программное управление их
работой.
Важным элементом устройства управления является счётчик
адреса команд, где в любой момент времени хранится адрес
следующей по порядку выполнения команды. Используя
значение из счётчика, процессор поочередно считывает из
памяти команду программы, расшифровывает её и выполняет.
Действия выполняются до завершения работы программы.

48. Архитектура ЭВМ

Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры
и функций ЭВМ на уровне, достаточном для
понимания принципов работы и системы команд
ЭВМ, не включающее деталей технического и
физического устройства компьютера.

49.

Архитектура
современных
персональных
компьютеров
основана
на
магистральномодульном принципе. Информационная связь
между устройствами компьютера осуществляется
через системную шину (другое название системная магистраль).
Шина - это кабель, состоящий из множества
проводников. По одной группе проводников - шине
данных передаётся обрабатываемая информация,
по другой - шине адреса - адреса памяти или
внешних устройств, к которым обращается
процессор. Третья часть магистрали - шина
управления, по ней передаются управляющие
сигналы (например, сигнал готовности устройства к
работе, сигнал к началу работы устройства и др)

50.

Системная шина характеризуется тактовой
частотой и разрядностью. Количество
одновременно передаваемых по шине бит
называется разрядностью шины. Тактовая
частота характеризует число элементарных
операций по передаче данных в 1 секунду.
Разрядность шины измеряется в битах,
тактовая частота – в мегагерцах.

51. СХЕМА УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА, ПОСТРОЕННОГО ПО МАГИСТРАЛЬНОМУ ПРИНЦИПУ:

52.

Аппаратное подключение периферийного
устройства к магистрали на физическом
уровне осуществляется через специальный
блок - контроллер (другие названия - адаптер,
плата, карта).
Для установки
контроллеров на
материнской
плате имеются
специальные
разъёмы - слоты

53.

Связь компьютера с внешними устройствами осуществляется
через порты – специальные разъёмы на задней панели
компьютера. Различают последовательные и параллельные
порты. Последовательные (COM – порты) служат для
подключения манипуляторов, модема и передают небольшие
объёмы информации на большие расстояния. Параллельные
(LPT - порты) служат для подключения принтеров, сканеров и
передают большие объёмы информации на небольшие
расстояния.

54. Состав системного блока

микропроцессор, который выполняет все поступающие команды,
производит вычисления и управляет работой всех компонентов
компьютера;
оперативная память, предназначенная для временного хранения
программ и данных;
системная шина, осуществляющая информационную связь между
устройствами компьютера;
материнская плата, на которой находятся микропроцессор,
системная шина, оперативная память, коммуникационные разъемы,
микросхемы управления различными компонентами компьютера,
счётчик времени, системы индикации и защиты;
блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный
ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы
компьютера;
вентиляторы для охлаждения греющихся элементов;
устройства внешней памяти, к которым относятся накопители на
гибких и жестких магнитных дисках, дисковод для компакт-дисков
СD-ROM, предназначенные для длительного хранения информации.

55.

В состав центрального процессора входят:
устройство управления (УУ);
арифметико-логическое устройство (АЛУ);
запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров
процессорной памяти и кэш-памяти процессора;
генератор тактовой частоты (ГТЧ).
Устройство управления организует процесс
выполнения программ и координирует взаимодействие
всех устройств ЭВМ во время её работы.
Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и
логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение,
деление, сравнение и др.
Запоминающее устройство - это внутренняя память процессора.
Регистры служит промежуточной быстрой памятью, используя
которые, процессор выполняет расчёты и сохраняет промежуточные
результаты. Для ускорения работы с оперативной памятью
используется кэш-память, в которую с опережением подкачиваются
команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору
для последующих операций.
Генератор тактовой частоты генерирует электрические импульсы,
синхронизирующие работу всех узлов компьютера. В ритме ГТЧ
работает центральный процессор.

56. Устройства памяти ЭВМ

Памятью компьютера называется совокупность
устройств для хранения программ, вводимой
информации, промежуточных результатов и выходных
данных. Классификация памяти представлен на
рисунке:

57. Техническая база ИТ

Персональный компьютер — универсальная техническая
система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко
изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует
понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В
настоящее время в базовой конфигурации рассматривают
четыре устройства
• системный блок;
• монитор;
• клавиатура;
• мышь

58.

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.
Корпус в
горизонтальном
исполнении
desktop
Корпус в
вертикальном
исполнении
tower

59.

В некоторых конструкциях ПК в
одном корпусе располагают
монитор и системный блок,
образующие единую
конструкцию – моноблок

60.

Форм-фактор (от англ. form factor) — стандарт, задающий габаритные размеры
технического изделия, а также описывающий дополнительные совокупности его
технических параметров, например форму, типы дополнительных элементов размещаемых
в/на устройстве, их положение и ориентацию.
употребляется в отношении ИТоборудования:
•корпусов сотовых
телефонов;
•корпусов компьютеров и
их комплектующих —
материнских и
процессорных
плат, жёстких дисков, др.
периферийных устройств;
•оборудования связи.

61. Периферийные устройства компьютеров

Периферийные устройства
подразделяются на устройства ввода/вывода, хранения информации,
другие.

62. Классификация носителей информации в компьютерной среде

Носители
Информации
для ЭВМ
Ленточные
носители
Дисковые
носители
Флэш-носители
магнитные
Магнитнооптические
оптические

63. Ленточные носители

Стример (от англ. streamer),
также ленточный
накопитель — запоминающее
устройство на принципе
магнитной записи на ленточном
носителе, с последовательным
доступом к данным, по
принципу действия аналогичен
бытовому магнитофону.
Основное назначение: запись и
воспроизведение информации,
архивация и резервное
копирование данных..

64. СТРИМЕР

Достоинства:
•большая ёмкость;
•низкая стоимость и широкие условия
хранения информационного носителя;
•стабильность работы;
•надёжность;
•низкое энергопотребление у
ленточной библиотеки большого
объёма.
Недостатки:
•низкая скорость произвольного
доступа к данным из-за
последовательного доступа (лента
должна прокрутиться к нужному
месту);
•сравнительно высокая стоимость
накопителя.
Ленточная библиотека

65. СТРИМЕР

Длина Стриме
р
ленты 3592 J
1A
(м)
Стриме
Стриме
р TS1120
р TS1130
Картрид
ж 3592
JJ/JR
610 м
60 GB
100 GB
128
GB
Картрид
ж 3592
610 м
300 GB
500 GB
640
GB
700 GB
1 TB
JA/JW
Картрид
ж 3592
JB/JX
825 м

66. Дисковые носители

Дисковые носители представляют гибкие и жёсткие,
сменные и несменные, магнитные, магнито-оптические и
оптические диски и дискеты.
Гибкие пластмассовые магнитные
диски (флоппи-дискеты)
размещаются в специальных
пластмассовых кассетах и
называются дискетами. Диаметр
дискеты – 3,5", объём – 1,44 Мб. Он
предназначен для временного
хранения информации и переноса
её на другие ПК

67. Жёсткий магнитный диск

Жесткий магнитный диск(винчестер, HDD – Hard Disk Drive) – предназначен
для постоянного хранения информации. Является основным накопителем
данных в большинстве компьютеров.

68.

69.

Для повышения скорости
выполнения операций
чтения и записи на
жестких дисках
несколько подряд
располженных секторов
одной и той же дорожки
объединяются в группы,
нззываемые кластерами.
Кластер состоит из
целого числа секторов.

70. Дисковые носители

Сменные магнитные
диски – гибкие диски
ZIP и JAZ, диаметром
3,5”, емкостью 25–270
и более Мб,
несовместимые с
флоппи-дисками.
Предназначены для
длительного хранения
информации и
переноса её на другие
ПК.

71. Дисковые носители

Магнитооптический диск (также
допускается написание магнитнооптический диск) — носитель
информации, сочетающий
свойства оптических и магнитных
накопителей. Характеризуются
высокой плотностью записи
информации. Диски диаметром
3.5" имеют объём 128 Мб – 1,3 Гб,
а диаметром 5.25" – от 2,3 до 9,1
Гб.

72. Дисковые (оптические) носители

Лазерный компакт диск
(Compact Disk, CD).
Компакт-диск был
разработан в 1979 году
компаниями Philips и
Sony. Стандартная
ёмкость современного
диска диаметром 120 мм
составляет 700 Мб (80
мин).

73. Дисковые (оптические) носители

Compact Disk–Read Only Memory, CD-ROM разновидность компакт-дисков с
записанными на них данными, доступными только для чтения. Оптические
диски CD-ROM с отштампованной информационной дорожкой обладают самой
высокой надежностью хранения информации.

74. Дисковые (оптические) носители

CD-R (Compact Disc-Recordable,
Записываемый Компакт-Диск) —
разновидность компакт-диска . CDR используется для однократной
лазерной записи или однократной
записи с добавлением нескольких
записей на этот же диск в виде
сессий (дозаписи).
В отличие от дисков CD-ROM со штампованной информационной
дорожкой диски CD-R подвержены самопроизвольному уничтожению
информации под воздействием внешних факторов.

75. Дисковые (оптические) носители

Compact Disk ReWritable, CD-RW
Перезаписываемый компакт-диск)
— разновидность компакт-диска
(CD), разработанный в 1997 году
для многократной записи
информации.
Цифровой универсальный диск (Digital Versatile
Disc, DVD) применяется для хранения
видеоизображений и больших объёмов любой
компьютерной информации. Как и CD, DVD
делятся на диски: только для чтения, однократной
записи и многократной перезаписи.
Ёмкость одностороннего однослойного диска – 4,7
Гб, а двухстороннего двухслойного – 17 Гб.

76. Дисковые (оптические) носители

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray —
синий луч и disc — диск;
написание blu вместо blue —
намеренное) — формат
оптического носителя,
используемый для записи с
повышенной плотностью и
хранения цифровых данных,
включая видео высокой чёткости.
Первый прототип представлен в
октябре 2000 года. Емкость от 25
до 50 Гб
диски BD-R (одноразовая запись)
BD-RE (многоразовая запись

77. ФЛЕШ-память

Носитель информации, использующий флэш-память (англ. Flash –
«быстрый, мгновенный»), представляет микросхему с электронной
энергонезависимой памятью, способную хранить записанную
информацию в течение неограниченного времени и сохранять своё
состояние до подачи на выводы электрического сигнала иной
полярности.

78.

Флеш-память используется :
•в цифровых портативных
устройствах — фото- и
видеокамерах,
•диктофонах,
•MP3-плеерах,
•мобильных телефонах,
USB флеш-накопитель —
запоминающее устройство,
использующее в качестве носителя
флеш-память и подключаемое к
компьютеру или иному
считывающему устройству по
интерфейсу USB.

79. Периферийные устройства ввода

Клавиатура (англ. «Keyboard») является устройством ввода
информации. Подключается кабелем к разъёму клавиатуры на
системном блоке ПК. Клавиатура содержит 83/84-,101/102-клавиши
и более. Обычно они используют стандартное расположение
клавиш («QWERTY» или «ЙЦУКЕН»).

80.

Эргономичная клавиатура - это
такая клавиатура, кнопки которой
развёрнуты специальным
образом, чтобы при длительной
работе ваши пальцы и кисти рук
меньше уставали.

81.

82.

83.

84. Манипуляторы

Первая мышь
Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип
интерфейса пользователя, который называется графическим. Пользователь
наблюдает на экране графические объекты и элементы управления. С
помощью мыши он изменяет свойства объектов и приводит в действие
элементы управления компьютерной системой, а с помощью монитора
получает от нее отклик в графическом виде.

85.

9 декабря 1968 года компьютерная
мышь была представлена на показе
интерактивных устройств в
Калифорнии. Патент получил
Дуглас Энгельбарт в 1970 году.

86.

Вместо кнопок, колёсиков
и прочих элементов
управления в этой мыши
используется сенсорный
тачпад

87.

«Трекбол» (англ. «Track-Ball»)
– устройство, в котором шарик закреплён, как правило, на клавиатуре и
не «ездит» по столу, а рука пользователя вращает его перевёрнутая
мышь).
Тачпад или «сенсорная панель» представляет квадратную пластину,
встраиваемую в верхнюю панель клавиатуры. Если эти два устройства
встроены в ноутбук или КПК, то они являются внешними устройствами ПК;
если Трекбол закреплён в стандартной клавиатуре ПК или представлен
отдельно, то он является периферийным устройством

88.

Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах
применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа
(джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады и штурвальнопедальные устройства. Устройства этого типа подключаются к
специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

89. Сканеры

Ручные сканеры — устройства, сканирование которыми
производится путем проведения по обрабатываемому тексту или
изображению.
Ручные сканеры штрих-кода
Портативные ручные сканеры
Ручные текстовые сканеры

90. Планшетные сканеры

Основными потребительскими
параметрами планшетных сканеров
являются:
• разрешающая способность;
• производительность;
• динамический диапазон;
• максимальный размер сканируемого
материала.
Любая информация со сканера вводится в
ЭВМ и сохраняется
в файлах в виде фотографий. Для её
перевода в текст, с которым можно
работать в любом текстовом редакторе,
используются специальные программы распознавания символов:
FineRider, CyrWin и др.

91.

Барабанные сканеры –используют
для сканирования исходных
изображений, имеющих высокое
качество, но недостаточные
линейные размеры (фотонегативов,
слайдов и т. п.).

92.

Графические планшеты
(дигитайзеры) предназначены
для ввода художественной
графической информации.
Удобны для художников и иллюстраторов, озволяют им создавать
экранные изображения
привычными приемами,
наработанными для
традиционных инструментов
(карандаш, перо, кисть).

93.

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают
графические данные с помощью приборов с зарядовой связью,
объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром
цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность.

94. Устройства вывода данных

МОНИТОРЫ
Изображение на экране
монитора образуется
из светящихся разными
цветами точек,
называемых пикселями
(это название
происходит от PICture
CELL - элемент
картинки). Пиксель –
это самый мелкий
элемент, который
может быть отображен
на экране.
По принципу действия мониторы подразделяются на ЭЛТ — на основе
электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)

95.

Жидкокристаллические
мониторы - (Liquid Crystal
Display - LCD)

96. Виртуальный ретинальный монитор

AiRScouter представляет собой очки с
закреплённым перед линзой миниатюрным
дисплеем, массой порядка 35 грамм,
которые при помощи системы лазерных
лучей формирует на сетчатке глаза
цветное изображение, эквивалентное
экрану с диагональю 16 дюймов,
наблюдаемому с расстояния в 1 метр. При
этом AiRScouter не уменьшает зрительного
поля, так как изображение проецируется
на сетчатку из точечного источника света
сквозь прозрачную линзу. С помощью
AiRScouter пользователи получают
возможность где угодно просматривать
конфиденциальные документы и
изображения, которые не смогут увидеть
окружающие.

97. Принтеры

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства.
Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе
цилиндрических стержней(≪иголок≫) через красящую ленту. Качество
печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в
печатающей головке.

98.

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати.
Отличаются высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах
в минуту (ррт — page perminute).

99.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение
на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель
красителя на бумагу.
Графопострои́тель (от греч. γράφω — пишу, рисую), пло́ттер —
устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью
рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической
информации на бумаге размером до A0 или кальке.

100.

3D-принтер — устройство, использующее метод создания физического
объекта на основе виртуальной 3D-модели. 3D-печать может
осуществляться разными способами и с использованием различных
материалов, но в основе любого из них лежит принцип послойного
создания (выращивания) твёрдого объекта.

101.

102.

103.

104. Устройства обмена данными

Модем. Устройство, предназначенное для обмена информацией между
удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом
(МОдулятор + ДЕМодулятор).
Под каналом связи понимают физические линии (проводные,
оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их
использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи
данных (цифровые или аналоговыесигналы). В зависимости от
типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют
на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое
применение нашли модемы, ориентированные на подключение к
коммутируемым телефонным каналам связи.

105. Технические средства мультимедиа

Мультимедиа (англ. «multimedia» от лат. «multum» – много и
«media», «medium» – средоточие; средства) – электронный
носитель, среда распространения или программно-технический
комплекс (устройство), включающие несколько видов информации.
В современных информационных технологиях информацию,
включающую текст, изображение, звук как отдельно, так и в
совокупности, базирующуюся на НИТ, называют «мультимедиа».

106. Программные средства информационных технологий

Для реализации информационных технологий необходимы две
составляющие:
• аппаратное обеспечение (Hardware);
• программное обеспечение (Software).
Программное обеспечение — совокупность программ обработки
данных и необходимых для их эксплуатации документов.
Программа — упорядоченная последовательность команд
(инструкций) компьютера для решения задачи.

107. Классификация программных продуктов

• системное программное обеспечение (System Software) —
совокупность программ и программных комплексов для
обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ;
• инструментальное ПО— совокупность программ и
программных комплексов для разработки, отладки и
внедрения создаваемых программных продуктов;
• прикладное программное обеспечение (пакеты прикладных
программ) — комплекс взаимосвязанных программ для
решения задач в конкретной предметной области. Прикладные
программы являются самым многочисленным классом
программных продуктов.

108.

Системное программное обеспечение - предназначено
для:
•обеспечения надежной и эффективной работы
компьютера и вычислительной сети;
•создания операционной среды функционирования
других программ;
•проведения диагностики и профилактики аппаратуры
компьютера и вычислительных сетей;
•выполнения вспомогательных технологических
операций (копирования,
восстановления
д.).
архивирования,
файлов программ и баз данных и т.

109.

Системное программное обеспечение подразделяется на
базовое к сервисное программное обеспечение.
Базовое программное обеспечение —
минимальный набор программных средств,
обеспечивающих работу компьютера; к
нему относятся операционные системы и
операционные оболочки.
Сервисное программное обеспечение —
программы и программные комплексы,
которые расширяют возможности базового
программного обеспечения и организуют
более удобную среду работы пользователя.

110.

Сервисное программное обеспечение включает
программы:
•диагностики работоспособности компьютера;
•обслуживания сети;
•обслуживания дисков и архивирования
данных(архиваторами называют программы,
которые осуществляют упаковку и распаковку
файлов);
•антивирусные и др.

111. Виды ОС

Операционные системы для ПК различаются по
нескольким параметрам. В частности, ОС бывают:
• однозадачные и многозадачные;
• однопользовательские и многопользовательские;
• сетевые и несетевые.

112. Однозадачные и многозадачные ОС

Однозадачные операционные системы позволяют в
каждый момент времени решать только одну
задачу. Такие системы обычно позволяют
запустить одну программу в основном режиме.
Многозадачные системы позволяют запустить
одновременно несколько программ, которые будут
работать параллельно.

113. Однопользовательские и многопользовательские ОС

Главным отличием многопользовательских
систем от однопользовательских является
наличие средств защиты информации
каждого пользователя от
несанкционированного доступа других
пользователей.

114. Виды интерфейсов пользователя

По реализации интерфейса пользователя различают
неграфические и графические операционные системы.
Неграфические операционные системы реализуют интерфейс
командной строки.

115.

Графические операционные системы реализуют более сложный
тип интерфейса, в котором в качестве органа управления
кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное
устройство позиционирования.

116.

Xerox Alto первый в мире компьютер,
использующий метафору «рабочего
стола» и графический
пользовательский интерфейс. Создан
в рамках концепции WIMP («window,
icon, menu, pointing device» — окно,
значок, меню, манипулятор) в 1973
году компанией Xerox.
Xerox Alto

117.

Одним из требований к хорошему графическому интерфейсу программной
системы является концепция «делай то, что я имею в виду» или DWIM (англ.
Do What I Mean). DWIM требует, чтобы система работала предсказуемо,
чтобы пользователь заранее интуитивно понимал, какое действие выполнит
программа после получения его команды.

118. Графический интерфейс

Так выглядела
первая
операционная
система с
графическим
интерфейсом
Macintosh
System 1 в 1984
Популяризация графического интерфейса пользователя в современных
операционных системах часто считается заслугой Mac OS. Она была
впервые представлена в 1984 году.

119. Графический интерфейс

Таким был Windows
в 1987 году

120. MS-DOS

MS-DOS 7.1
после
загрузки
Самая известная однозадачная и однопользовательская ОС MS-DOS(англ.
Microsoft Disk Operating System — дисковая ОС от Microsoft) MS-DOS была создана
в 1981 году и, в ходе её развития, было выпущено восемь крупных версий (1.0,
2.0 и т. д.) и два десятка промежуточных (3.1, 3.2 и т. п.), пока в 2000 году
Microsoft не прекратила её разработку. Работа в MS-DOS осуществлялась через
командную строку, где записывалась нужная команда.

121. Современные ОС: UNIX

Многозадачная многопользовательская ОС с
командным интерфейсом была создана в 1969 году .
В настоящее время разработаны расширения UNIX,
обеспечивающие многооконный графический
интерфейс.

122. UNIX подобные ОС

отличительные признаки UNIX-систем:
• использование простых текстовых файлов для настройки
и управления системой;
• широкое применение утилит, запускаемых из командной
строки;
• взаимодействие с пользователем посредством
виртуального устройства — терминала;
• представление физических и виртуальных устройств и
некоторых средств межпроцессового взаимодействия в
виде файлов;
• использование конвейеров из нескольких программ,
каждая из которых выполняет одну задачу.
UNIX-подобные ОС : OS Х, Linux, Solaris, BSD и NeXTSTEP

123. Операционная система Linux

общее название Unix-подобных операционных систем, основанных на
одноимённом ядре, созданных и распространяющихся в соответствии с
моделью разработки свободного и открытого программного
обеспечения. Linux не имеет единой «официальной» комплектации, а
распространяется (чаще всего бесплатно) в виде ряда различных
готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и
уже настроенных под конкретные нужды пользователя.

124.

Начало созданию системы Linux положено в 1991 г. финским студентом
Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds). В сентябре 1991 года он
распространил по e-mail первый прототип своей операционной системы, и
призвал откликнуться на его работу всех, кому она нравится или нет. С этого
момента многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы
устройств, разрабатывая разные приложения и др.

125.

Linux — третье по
популярности (0,8 % ).в
мире на рынке
настольных
компьютеров. На рынке
веб-серверов доля Linux
порядка 50%. По данным
Top500 Linux
используется в качестве
операционной системы
на 80% самых мощных
суперкомпьютеров
планеты.

126. Современные ОС

Mac OS (Macintosh Operating System) — семейство операционных
систем с графическим интерфейсом. Вторая по популярности в
мире операционная система (рыночная доля в в августе 2012
года составила ▲7,13 % ). Разработана корпорацией Apple для
своей линейки компьютеров Macintosh.

127. Графический интерфейс

Графический интерфейс ОС Mac OS X

128. WINDOWS

WINDOWS - семейство операционных
систем корпорации Microsoft, ориентированных на
применении графического интерфейса при управлении.
Windows 1.0 (1985)
Windows 2.0 (1987)
Windows 3.0 (1990)
Windows 3.1 (1992)

129.

Windows 3.1 (1992) — переработанная Windows 3.0; добавлен
механизм OLE, печать в режиме WYSIWYG («что видите, то и
получите»), шрифты TrueType, изменёнПроводник (диспетчер
файлов), добавлены мультимедийные функции

130.

Windows 9x —общее название для операционных систем Microsoft
Windows версий 4.x: Windows 95, Windows 98/98SE и Windows Me .

131.

Windows NT дала начало семейству операционных систем, в которое входят:
собственно Windows NT, Windows 2000,Windows XP, Windows Server
2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2008
R2, Windows 8, Windows 8.1, Windows Server 2012

132.

Операционная система реального времени, ОСРВ
(англ. Real-Time Operating System) — тип операционной
системы.
Реальное время в операционных системах — это
способность операционной системы обеспечить требуемый
уровень сервиса в определённый промежуток времени.
Операционные системы реального времени делят на два
типа — системы жесткого реального времени и системы
мягкого реального времени.
Операционная система, которая может обеспечить
требуемое время выполнения задачи реального времени
даже в худших случаях, называется операционной
системой жёсткого реального времени.
Операционная система, которая может обеспечить
требуемое время выполнения задачи реального времени в
среднем, называется операционной системой мягкого
реального времени.

133.

Системы жёсткого реального времени не допускают
задержек реакции системы, так как это может привести
к:
•потере актуальности результатов
•большим финансовым потерям
•авариям и катастрофам
Примерами систем жёсткого реального времени могут
быть — системы управления бортового оборудования,
системы аварийной защиты, регистраторы аварийных
событий.
Примером системы мягкого реального времени может
служить работа компьютерной сети.

134.

VxWorks — операционная система реального времени (ОСРВ),
разрабатываемая компанией Wind River Systems (США) (приобретена
компанией Intel 17 июля 2009 г.), ориентированная на использование в
встраиваемых компьютерах, работающих в системах жёсткого реального
времени
Использование
•Phoenix Mars Lander — аппарат НАСА, предназначенный для изучения
Марса.
•Зонды Spirit и Opportunity, а также аппарат Mars Reconnaissance
Orbiter используют VxWorks на платформе POWER. Система используется и
в других космических миссиях, например Deep Impact.
•Планируется использование в новейших авиалайнерах Boeing 787 и Boeing
747-8.
•Коммуникационное оборудование многих компаний (например, Nortel,
3COM, Alcatel и др.).
•Linksys WRT54G (ver.5,6,…), NetGear WGR614 (ver. 5,6,7)
•Некоторые PostScript-принтеры.
•Медицинское оборудование компании Siemens AG (в частности, магнитнорезонансные томографы).
•Последние системы интерфейсов BMW iDrive
•Система управления робототехническими комплексами компании KUKA.
•Множество других применений во встраиваемых системах с высокими
требованиями к надёжности и времени отклика.

135. Базовые понятия операционных систем

Ключевое понятие ОС – процесс. Процесс – абстрактное понятие,
описывающее работу программы.
Адресное пространство – список адресов в памяти от некоторого
минимума до некоторого максимума.
Оперативная память используется для хранения исполняемых
программ.

136.

Файловая система FAT (англ. File Allocation Table — «таблица
размещения файлов») – базовое понятие, поддерживаемое
виртуально всеми ОС. Файловая система предназначена для
хранения информации о физическом размещении частей
файла. В ФС существует минимальная единица информации –
кластер, размер которого является нижним пределом размера
записываемой на носитель информации в рамках ФС.
От ФС требуется четкое выполнение следующих действий:
•Определение физического расположения частей файла;
•Определение наличия свободного места и выделение его для
вновь создаваемых файлов.

137.

Основной функцией операционной системы является маскирование
особенностей работы дисков и других устройств и предоставление
пользователю понятной и удобной абстрактной модели независимых от
устройств файлов.
Системные вызовы необходимы для создания, удаления, чтения или
записи файлов.
При создании места для хранения файлов ОС используют понятие
каталога как способ объединения файлов в группы. Для создания и
удаления каталога также необходимы системные вызовы. Они же
обеспечивают перемещение существующего файла в каталог и удаления
файла из каталога.
Иерархии процессов и файлов организованы в виде деревьев. Файл в
иерархии каталогов можно определить, задав его имя пути, называемое
также полным именем файла. Путь начинается из вершины структуры
каталогов, называемой корневым каталогом.

138.

139. Обслуживание файловой структуры

К функции обслуживания файловой структуры
относятся следующие операции, происходящие под
управлением операционной системы;
• создание файлов и присвоение им имен;
• создание каталогов (папок) и присвоение им имен;
• переименование файлов и каталогов (папок);
• копирование и перемещение файлов между дисками
компьютера и между каталогами (папками) одного
диска;
• удаление файлов и каталогов (папок);
• навигация по файловой структуре с целью доступа
к заданному файлу, каталогу (папке);
• управление атрибутами файлов.

140. Управление атрибутами файлов

Операционная система хранит для каждого файла дату его
создания (изменения) и несколько величин, называемых
атрибутами файла. Атрибуты — это дополнительные
параметры, определяющие свойства файлов. Операционная
система позволяет их контролировать и изменять;
состояние атрибутов учитывается при проведении
автоматических операций с файлами.
Основных атрибутов четыре:
• Только для чтения (Read only);
• Скрытый (Hidden);
• Системный (System);
• Архивный (Archive).

141. Файловый менеджер Norton COMMANDER

142.

Файловый менеджер FAR для
windows