Процессор

Оперативная память

 

ШИНА данных -8, 16, 32 разряда

ШИНА адреса – 16, 20,24, 32 разряда

ШИНА (данных -8, 16, 32 разряда

Устройство ввода- вывода

Н.Г.М.Д.

Н.Ж.М.Д.

Монитор

Клавиатура

Принтер

Усройства ввода - вывода

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора (т.е. количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт). Шина данных двунаправленная от процессора к устройству и наоборот. Код адреса формируется процессором и передается по шине адреса. Шина однонаправленная (от процессора к устройству). Разрядность определяет объем адресуемой памяти и может не совпадать с разрядностью шины данных. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод/вывод) и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств.

Системная ШИНА — это аппаратная реализация стандартов взаимодействия различных узлов. Ее разрядность во многом определяет производительность компьютера, поскольку она связывает между собой процессор, ОЗУ, слоты (т.е. специальные разъемы) расширения. Существуют различные стандарты системной шины, которые сложились по мере развития техники: MCA, ISA, VESA, EISA, PCI и SCSI. В компьютерах типа Pentium используется, как правило, шина PCI.

Подключение отдельных модулей ЭВМ к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, адаптеров, а на программном обеспечивается драйверами. Их совокупность называется интерфейсом.

Принцип открытой архитектуры — это возможность постоянного усовершенствования компьютера IBM PC в целом и его отдельных частей с использованием новых устройств, которые полностью совместимы друг с другом независимо от фирмы-изготовителя. Это дает наибольшую выгоду пользователям, которые могут расширять возможности своих машин, покупая новые устройства и вставляя их в свободные разъемы (слоты) на системной (материнской) плате. Материнская плата — самая большая в ПК плата, на которой размещены микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ (BIOS), видеокарта, звуковая карта и другие устройства. Указанные устройства подключаются к материнской плате через специальные разъемы — слоты расширения.

Принципы построения компьютеров

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.

Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Принцип адресуемости. Структурно основная память состоит из перенумерованных 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 впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.

Состав персонального компьютера.

У персональных компьютеров выделяют 2 части: аппаратную часть — Hardware и программное обеспечение Software. Иногда говорят еще о третьей части — Brainware — интеллекте пользователя, способного эффективно использовать как Hardware, так и Software. Описанное как ниже, так и выше пока касается только Hardware.

В состав Персонального Компьютера входят:

Системный блок;

Монитор;

Клавиатура;

Мышь (стандартная конфигурация ПК).

Любой компьютер содержит:

Арифметико-логическое устройство (АЛУ),

Запоминающее устройство (память),

Управляющее устройство

Устройство ввода-вывода информации (УВВ) и имеет программу, хранимую в его памяти (архитектура Джона фон Неймана).

СИСТЕМНЫЙ БЛОК включает в себя устройства, обеспечивающие работу компьютера: процессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), накопители на гибких и жестких магнитных дисках, источник питания и др. Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ и др.) размещены на материнской плате.

На системном блоке расположены три кнопки: кнопка (или клавиша) включения/выключения машины, кнопка Reset для принудительной перезагрузки машины, кнопка Turbo для изменения быстродействия машины (Hi-высокая скорость, Lo-низкая скорость).

Устройства ввода информации: клавиатура, мышь, накопители на гибких магнитных дисках, модем, компьютерная сеть, сканер, световое перо, джойстик, трекбол, микрофон, дисковод CD-ROM.

Устройства вывода информации: монитор, принтер, плоттер, накопители на гибких магнитных дисках, звуковые колонки, встроенный динамик, стриммер, модем, компьютерная сеть.

ПРОЦЕССОР предназначен для вычислений, обработки информации и управления работой компьютера; ОЗУ, накопители на гибких и жестких магнитных дисках — для хранения информации.

Процессоры характеризуются быстродействием и разрядностью. У машин с процессором 286 быстродействие 1 — 2 млн. операций в секунду при тактовой частоте 8 — 25 МГц.

У машин с процессором 386DX быстродействие 6 — 12 млн. операций в секунду при тактовой частоте 16 — 40 МГц.

У машин с процессором 486DX быстродействие 20 — 40 млн. операций в секунду при тактовой частоте 25 — 50 МГц.

У машин с процессором Pentium быстродействие 100 — 200 млн. операций в секунду при тактовой частоте 60 — 133 МГц.

У машин с процессором Pentium Pro (P6) быстродействие достигает 300 млн. операций в секунду при тактовой частоте 150-200 МГц.

Фирмой Intel разработаны и широко используются микропроцессоры Pentium-2 с тактовой частотой 300, 350 и 400 МГц, производительность которого на 100% больше, чем у процессора Pentium. Процессоры типа Celeron несколько хуже, чем Pentium-2, но зато существенно дешевле. Еще более быстродействующий процессор Pentium-3 имеет тактовую частоту 450-500 МГц. Разработан процессор Pentium-4 с частотой 4000 МГц.

Разрядность процессоров составляет 8, 16, 32, 64 бит. Процессоры 386DX, 486 и Pentium имеют разрядность 32 бит, 286 и 386SX — 16 бит, Pentium-2 — Pentium-4 — 64 бит.

ПАМЯТЬ компьютера бывает внутренней и внешней. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ-BIOS или CMOS Setup), ОЗУ, КЭШ, видеопамять. К устройствам внешней памяти относятся накопители на жестком и гибком магнитных дисках (HDD и FDD), CD-ROM, магнитооптический диск и стриммер.

ОЗУ обладает высоким быстродействием и используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера. При выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется (разрушается). Машины с процессором 286 имеют в среднем размер ОЗУ 1-2 Мб, 386 — 2-8 Мб, 486 — 8-16 Мб, Pentium и Р6 — 16-32 Мб, Рentium 2 и Рentium 3 — 32-128 Мб.

КЭШ-память — это сверхоперативная сверхскоростная промежуточная память. КЭШ устраняет простои процессора, так как скорость обмена процессора с КЭШ в несколько раз выше, чем с ОЗУ. Наличие КЭШ в 256 Кб может увеличить производительность ПК на 20%. Размер КЭШ-памяти составляет от 64 Кб до 512 Кб.

НАКОПИТЕЛИ на гибких (FDD) и жестких (HDD) магнитных дисках служат для постоянного хранения информации. При выключении источника питания информация на гибких и жестких дисках сохраняется.

Емкость жесткого диска (винчестера) составляет от 10 Мб (на старых машинах) до 400 Гб на современных.

Стандартная емкость дискет — 1,2 Мб (5,25 дюйма) и 720 Кб и 1,44 Мб (3,5 дюйма). На лазерных дисках CD-ROM хранится как правило 650 Мб информации. Но есть CD-ROM емкостью до 5 — 10 Гб. Применяются также магнитооптические диски на 3,5 дюйма емкостью 100, 160, 260 Мб и более.

КЛАВИАТУРА предназначена для ручного ввода информации в компьютер. Она содержит клавиши латинских и русских букв, цифр, различных знаков и специальные функциональные клавиши. Число клавиш у настольных машин равно 101/102 (сейчас стали делать еще больше). У машин типа NoteBook (блокнот) число клавиш равно 83.

Клавиатура компьютера состоит из 6 групп клавиш:

Буквенно-цифровые;

Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);

Функциональные (F1-F12);

Цифровая клавиатура;

Управления курсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);

Световые индикаторы функций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

МОНИТОР (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Существуют текстовый и графический режимы дисплея. Дисплеи воспроизводят цветные и монохромные изображения. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы VGA с разрешающей способностью 640*480 точек при передаче 16 цветов и 320*200 для 256 цветов, и мониторы SVGA с разрешающей способностью 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов. Размер экрана монитора от 9 до 21 дюйма (23-54 см), но чаще всего 17 дюймов (35,5 см) или 19 дюймов (37,8 см). Размер точки (зерна) от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем он меньше, тем лучше.

Видеопамять — это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Чаще всего ее величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов. Настольные компьютеры, как правило, снабжены телевизионными мониторами. Предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). Компьютеры типа NoteBook часто используют жидкокристаллический дисплей. Он более безопасен, чем телевизионный.

К персональному компьютеру могут подключаться и другие дополнительные устройства (мышь, принтер, сканер и др.). Подключение производится через Порты - специальные разъемы на задней панели.

ПОРТЫ бывают параллельные и последовательные. По последовательному порту информация передается поразрядно (более медленно) по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передается одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. Скорость передачи информации при этом выше, но длина проводов может быть не более 1,5 м. К параллельному порту подключается принтер и выносной винчестер.

ПРИНТЕРЫ предназначены для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. Они, как правило, подключаются к параллельному порту LPT1. Струйные и лазерные принтеры позволяют осуществлять цветную печать. Матричные принтеры бывают с 9-игольчатой и 24-игольчатой головкой (более медленная, но более качественная печать). Они подобны пишущей машинке - печать производится ударом матрицы из иголок через красящую ленту, ресурс которой около 500 листов бумаги. Матричные принтеры относительно дешевы и дают удовлетворительное качество печати как на английском, так и на русском языке. Максимальное разрешение 9-игольного принтера Epson FX-100 — 244 точки на дюйм.

МЫШЬ представляет собой манипулятор для управления программами, внешне похожий на мышку. Она резко облегчает процесс управления, но многие современные программы, например Windows, просто не могут нормально работать без мыши. Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Часто она играет роль клавиши Esc. Если пользователь "левша", то можно в ряде программ поменять клавиши местами. Для мыши, как правило, используется специальный коврик для более надежного контакта с шариком мыши при перемещении ее по столу. Мыши бывают механическая и оптическая.

Процессор.

Процессор (микропроцессор, центральный процессор, CPU) – основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Он представляет из себя большую микросхему (например, размеры микропроцессора Pentium примерно 5*5*0,5 см), которую можно легко найти на материнской плате. На процессоре установлен большой медный ребристый радиатор, охлаждаемый вентилятором. Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.

С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная тина и командная шина.

Адресная шина. У процессоров Intel Pentium (а именно они наиболее распространены в персональных компьютерах) адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.

Шина данных. По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.

Шина команд. Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда, где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно два, три и более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная (например, в процессоре Intel Pentium), хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.

Система команд процессора. В процессе работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует непосредственно как данные, часть данных – как адресные данные, а часть – как команды. Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора. Процессоры, относящиеся к одному семейству, имеют одинаковые или близкие системы команд. Процессоры, относящиеся к разным семействам, различаются по системе команд и невзаимозаменяемыми.

Совместимость процессоров. Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором. Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.

Группы процессоров, имеющих ограниченную совместимость, рассматривают как семейства процессоров. Так, например, все процессоры Intel Pentium относятся к так называемому семейству х86. Родоначальником этого семейства был 16-разрядный процессор Intel 8086, на базе которого собиралась первая модель компьютера IBM PC. Впоследствии выпускались процессоры Intel 80286, Intel 80386, Intel 80486, Intel Pentium 60,66,75,90,100,133; несколько моделей процессоров Intel Pentium MMX, модели Intel Pentium Pro, Intel Pentium II, Intel Celeron, Intel Xeon, Intel Pentium III (см. рис. 2.3,а), Intel Pentium IV и другие. Все эти модели, и не только они, а также многие модели процессоров компаний AMD  и Cyrix относятся к семейству х86 и обладают совместимостью по принципу «сверху вниз».             

Основные параметры процессоров. Основными параметрами процессоров являются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти.

Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать совместно). По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения. Ранние модели процессоров х86 имели рабочее напряжение 5 В. С переходом к процессорам Intel Pentium оно было понижено до 3,3 В, а в настоящее время оно составляет менее 3 В. Причем ядро процессора питается пониженным напряжением 2,2 В. Понижение рабочего напряжения позволяет уменьшить расстояния между структурными элементами в кристалле процессора до десятитысячных долей миллиметра, не опасаясь электрического пробоя. Пропорционально квадрату напряжения уменьшается и тепловыделение в процессоре, а это позволяет увеличивать его производительность без угрозы перегрева.

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Первые процессоры х86 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80386 они имеют 32-разрядную архитектуру. Современные процессоры семейства Intel Pentium остаются 32-разрядными, хотя и работают с 64-разрядной шиной данных (разрядность процессора определяется не разрядностью шины данных, а разрядностью командной шины).

В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В настенных часах такты колебаний задает маятник; в ручных механических часах их задает пружинный маятник; в электронных часах для этого есть колебательный контур, задающий такты строго определенной частоты. В персональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше его производительность. Первые процессоры х86 могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие частоты, некоторых процессоров уже превосходят 500 миллионов тактов в секунду (500 МГц).

Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая, в отличие от процессора, представляет собой не кристалл кремния, а большой набор проводников и микросхем. По чисто физическим причинам материнская плата не может работать со столь высокими частотами, как процессор. Сегодня ее предел составляет 100-133 МГц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножение частоты на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более.

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область – так называемую кэш-память. Это как бы «сверхоперативная память». Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш-память. «Удачные» обращения в кэш-память называют попаданиями в кэш. Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш-памяти, поэтому высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.

Центральный процессор.

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

арифметико-логическое устройство;

шины данных и шины адресов;

регистры;

счетчики команд;

кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);

математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров; такие системы называются многопроцессорными.

Память компьютера.

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.

Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово).

Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации

Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти: Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт и Петабайт.

Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации.

Различают два основных вида памяти — внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя память. Оперативная память.

Рисунок платы памяти

 

В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и постоянная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM (Random Access Memory ) — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память представляет собой множество ячеек, причем каждая имеет свой уникальный двоичный адрес. Каждая ячейка памяти имеет объем 1 байт.

Оперативная память обладает двумя свойствами: дискретность и адресуемость.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.

Объем ОЗУ обычно составляет 128 — 256 Мбайта, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно иметь 512 — 1024 Мбайт ОЗУ. Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти DRAM (Dynamic RAM — динамическое ОЗУ). Микросхемы DRAM работают медленнее, чем другие разновидности памяти, но стоят дешевле.

Важная характеристика модулей памяти — время доступа к данным, которое обычно составляет 60 – 80 наносекунд.

Внутренняя память. Постоянная память.

В состав внутренней памяти входит постоянная память.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом “зашивается” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для:

автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера;

загрузки операционной системы в оперативную память.

Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.

CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы.

Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").

Внешняя память. Различные виды носителей информации, их характеристики. Гибкие магнитные диски. Жесткие диски. Накопители на компакт-дисках и DVD.

Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:

В состав внешней памяти компьютера входят:

накопители на жёстких магнитных дисках;

накопители на гибких магнитных дисках;

накопители на компакт-дисках;

накопители на магнитооптических компакт-дисках;

накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.

Гибкий диск, дискета (англ. floppy disk) — устройство для хранения небольших объёмов информации, представляющее собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

На дискете можно хранить от 360 Килобайт до 2,88 Мегабайт информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18.

Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD — Hard Disk Drive) или винчестерский накопитель — это наиболее массовое запоминающее устройство большой ёмкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины — плоттеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации — программ и данных.

Фото HDD

Как и у дискеты, рабочие поверхности плоттеров разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки — на секторы. Головки считывания-записи вместе с их несущей конструкцией и дисками заключены в герметически закрытый корпус, называемый модулем данных. При установке модуля данных на дисковод он автоматически соединяется с системой, подкачивающей очищенный охлажденный воздух.

Поверхность плоттера имеет магнитное покрытие толщиной всего лишь в 1,1 мкм, а также слой смазки для предохранения головки от повреждения при опускании и подъёме на ходу. При вращении плоттера над ним образуется воздушный слой, который обеспечивает воздушную подушку для зависания головки на высоте 0,5 мкм над поверхностью диска.

Винчестерские накопители имеют очень большую ёмкость: от сотен Мегабайт до сотен Гбайт. У современных моделей скорость вращения шпинделя достигает 7200 оборотов в минуту, среднее время поиска данных — 10 мс, максимальная скорость передачи данных до 40 Мбайт/с.

В отличие от дискеты, винчестерский диск вращается непрерывно.

Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.

Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (64 Кбайт и более), который существенно повышает их производительность.

CD-ROM состоит из прозрачной полимерной основы диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм. Одна сторона покрыта тонким алюминиевым слоем, защищенным от повреждений слоем лака. Двоичная информация представляется последовательным чередованием углублений (pits — ямки) и основного слоя (land — земля).

На одном дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч дорожек с информацией. Для сравнения — на дюйме по радиусу дискеты всего лишь 96 дорожек. Ёмкость CD до 780 Мбайт.

Достоинства CD-ROM:

При малых физических размерах CD-ROM обладают высокой информационной ёмкостью, что позволяет использовать их в справочных системах и в учебных комплексах с богатым иллюстративным материалом; один CD, имея размеры примерно дискеты, по информационному объёму равен почти 500 таким дискетам;

Считывание информации с CD происходит с высокой скоростью, сравнимой со скоростью работы винчестера;

CD просты и удобны в работе, практически не изнашиваются;

На CD-ROM невозможно случайно стереть информацию;

Стоимость хранения данных (в расчете на 1 Мбайт) низкая.

В отличие от магнитных дисков, компакт-диски имеют не множество кольцевых дорожек, а одну — спиральную, как у грампластинок. В связи с этим, угловая скорость вращения диска не постоянна. Она линейно уменьшается в процессе продвижения читающей магнитной головки к центру диска.

Для работы с CD ROM нужно подключить к компьютеру накопитель CD-ROM (CD-ROM Drive), в котором компакт-диски сменяются как в обычном проигрывателе. Накопители CD-ROM часто называют проигрывателями CD-ROM или приводами CD-ROM.

Участки CD, на которых записаны символы "0" и "1", отличаются коэффициентом отражения лазерного луча, посылаемого накопителем CD-ROM. Эти отличия улавливаются фотоэлементом, и общий сигнал преобразуется в соответствующую последовательность нулей и единиц.

Со временем на смену CD-ROM пришли цифровые видеодиски DVD. Эти диски имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают 4,7 Гбайт данных, т.е. по объёму заменяют семь стандартных дисков CD-ROM. В скором времени ёмкость дисков DVD возрастет до 17 Гбайт. На таких дисках будут выпускаются полноэкранные видеофильмы отличного качества, программы-тренажёры, мультимедийные игры и многое другое.

Устройства ввода-вывода.

Клавиатура — служит для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Она содержит стандартный набор алфавитно-цифровых клавиш и некоторые дополнительные клавиши — управляющие и функциональные, клавиши управления курсором, а также малую цифровую клавиатуру.

Курсор — светящийся символ на экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак.

Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора.

Наиболее распространена сегодня 101-клавишная клавиатура c раскладкой клавиш QWERTY (читается “кверти”), названная так по клавишам, расположенным в верхнем левом ряду алфавитно-цифровой части клавиатуры:

Такая клавиатура имеет 12 функциональных клавиш, расположенных вдоль верхнего края. Нажатие функциональной клавиши приводит к посылке в компьютер не одного символа, а целой совокупности символов.

Функциональные клавиши могут программироваться пользователем. Например, во многих программах для получения помощи (подсказки) задействована клавиша F1, а для выхода из программы — клавиша F10.

Управляющие клавиши имеют следующее назначение:

Enter — клавиша ввода;

Esc (Escape — выход) клавиша для отмены каких-либо действий, выхода из программы, из меню и т.п.;

Ctrl и Alt — эти клавиши самостоятельного значения не имеют, но при нажатии совместно с другими управляющими клавишами изменяют их действие

Видеосистема компьютера состоит из трех компонент:

монитор (называемый также дисплеем);

видеоадаптер;

программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой развёрток. Монитор преобразует эти сигналы в зрительные образы. А программные средства обрабатывают видеоизображения — выполняют кодирование и декодирование сигналов, координатные преобразования, сжатие изображений и др.

Монитор — устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.).

Передняя, обращенная к зрителю часть ЭЛТ с внутренней стороны покрыта люминофором — специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов.

Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра.

Наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами все шире используются плоские жидкокристаллические (ЖК) мониторы.

Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.

Разновидность монитора — сенсорный экран. Здесь общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. Этим выбирается необходимый режим из меню, показанного на экране монитора.

Принтер — печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики.

Существуют тысячи наименований принтеров. Но основных видов принтеров три: матричные, лазерные и струйные.

Матричные принтеры используют комбинации маленьких штырьков, которые бьют по красящей ленте, благодаря чему на бумаге остаётся отпечаток символа. Каждый символ, печатаемый на принтере, формируется из набора 9, 18 или 24 игл, сформированных в виде вертикальной колонки. Недостатками этих недорогих принтеров являются их шумная работа и невысокое качество печати.

Лазерные принтеры работают примерно так же, как ксероксы. Компьютер формирует в своей памяти "образ" страницы текста и передает его принтеру. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим электрические свойства в зависимости от освещённости.

После засветки на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок — тонер, частицы которого налипают на засвеченные участки поверхности барабана. Принтер с помощью специального горячего валика протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится на бумагу и "вплавляется" в неё, оставляя стойкое высококачественное изображение.

Струйные принтеры генерируют символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла, через которые на страницу выбрызгиваются быстросохнущие чернила. Эти принтеры требовательны к качеству бумаги. Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя чернила четырех основных цветов — ярко-голубого, пурпурного, желтого и черного.

Сканер — устройство для ввода в компьютер графических изображений. Создает оцифрованное изображение документа и помещает его в память компьютера.

Модем — устройство для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи.

Принцип открытой архитектуры.

Персональным компьютером (ПК) называют сравнительно недорогой универсальный микрокомпьютер, рассчитанный на одного пользователя.

Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой архитектуры. Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:

Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определенная совокупность аппаратных средств и соединений между ними). Таким образом, компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-изготовителями.

Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.

Для того, чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (англ. interface от inter — между, и face — лицо).

Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.

Если интерфейс является общепринятым, например, утверждённым на уровне международных соглашений, то он называется стандартным.

Каждый из функциональных элементов (память, монитор или другое устройство) связан с шиной определённого типа — адресной, управляющей или шиной данных.

Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

Устройство

Контроллер или адаптер

Порт

Шина

 

Контроллеры и адаптеры представляют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаются устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов. Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора.

Основные характеристики компьютера — разрядность, тактовая частота, объем оперативной памяти.

Процессор. Важнейшей характеристикой процессора, определяющей его быстродействие, является его тактовая чистота, то есть количество базовых операций (например, операций сложения двух двоичных чисел), которые производит процессор за одну секунду.

Другой характеристикой процессора является его разрядность. Разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. У первых отечественных компьютеров разрядность процессора была равна 8 битам. У современного процессора Pentium IV равна 64 бита.

Другая основная характеристика компьютера объём оперативной памяти. Оперативная память представляет множество ячеек каждая ячейка имеет свой двоичный адрес и её объём равен 1 байту.

Производительность компьютера является его интегральной характеристикой, которая зависит от частоты и разрядности процессора, объёма оперативной и внешней памяти и скорости обмена данными, она определяется в процессе тестирования по скорости выполнения определенных операций в стандартной программной среде.

Программное обеспечение ЭВМ.

Программное обеспечение (ПО) — это совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на ЭВМ. ПО и архитектура ЭВМ (аппаратное обеспечение) образуют комплекс взаимосвязанных и разнообразных функциональных средств ЭВМ, определяющих способность решения того или иного класса задач. Необходимо различать ПО и математическое обеспечение (МО).

МО — это математические методы и алгоритмы, обеспечивающие решение поставленных задач. По мере развития поколений вычислительной техники одновременно совершенствовалось и программное обеспечение от простейших машинных команд до языков программирования высокого уровня и сложных операционных систем, от простейших текстовых редакторов до современных компьютерных технологий.

Программное обеспечение делится на 3 класса: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования (инструментальные системы).

Резких граней между указанными тремя классами нет: иногда одни программы или пакеты программ из одного класса включают в себя программы из другого класса. Такие пакеты программ называются интегрированными системами.

Пример: В состав MS-DOS 6.22 входит текстовый редактор MS-DOS Editor и среда программирования QBasic.

Пример других интегрированных систем: MS Works, Windows 3.1, Windows-95/98/2000. 1. Системное ПО организует процесс обработки информации в ЭВМ.

Главную часть системного ПО составляет Операционная система (ОС). К системному ПО также относятся программы для диагностики и контроля работы компьютера, архиваторы, антивирусы, программы для обслуживания дисков, программные оболочки, драйверы внешних устройств, сетевое ПО и телекоммуникационные программы. Примеры важнейших системных программ: MS-DOS, Norton Commander, Norton Utilities, Windows.

Прикладное ПО предназначено для решения определенного класса задач пользователей. Существуют пакеты прикладных программ (например, MS Works) и библиотеки стандартных программ (например, MathCad для вычисления функций, построения графиков и решения уравнений).

Компьютеры широко используются для подготовки к печати различных документов. Подготовленный и оформленный документ затем распечатывается на принтере. Программы, предназначенные для ввода и обработки текстов на ПК, называются текстовыми редакторами.

Процесс подготовки текстов называется редактированием. Примеры важнейших текстовых редакторов: Лексикон, Word. Современное прикладное ПО включает в себя основные офисные компьютерные технологии: текстовый процессор (технология обработки текста), табличный процессор (технология обработки численных данных), система управления базами данных (технология обработки данных различной природы), графический редактор (технология обработки графических изображений). Примером пакета программ, содержащим важнейшие офисные компьютерные технологии, является Microsoft Office 2003 Windows.

прикладному ПО относятся текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД), графические редакторы систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные рабочие места (АРМ) бухгалтера, секретаря и т.д., издательские, информационные и справочные системы, обучающие и тестирующие программы, игровые программы. Примеры важнейших прикладных программ: Word, Excel, AutoCad.

Важнейшей частью ПО являются системы программирования (инструментальные системы), позволяющие разрабатывать новые программы на языках программирования. Примеры важнейших систем программирования: Turbo Pascal, QBasic, Borland C++, Visual Basic.

Файловая система.

Файловая система — это совокупность всех каталогов и файлов на жестком диске. Файловая система является составной частью DOS, которая ведает доступом к каталогам и файлам, распределяет для них дисковое пространство.

Одна из важнейших функций DOS — это организация файловой системы. К файловой системе имеет доступ любая прикладная программа. Файловая система является сердцевиной всего программного обеспечения компьютера и представляет собой древовидную иерархическую структуру каталогов, в которых находятся файлы и подкаталоги (корневой каталог и подкаталоги 1-го уровня, 2-го уровня и т.д.). Дерево каталогов можно выводить на экран в Norton Commander (Alt+F10), Диспетчере Файлов Windows и в некоторых других программах. Каталог, в котором работает пользователь в данный момент, называется текущим. Пример дерева каталогов приведен ниже:

Файл — это поименованное место на внешнем носителе, в котором хранится информация (текст, графика, изображение, звук и т.д.).

((((((((((((( Файловая структура рисунок))))))))))))

 

Характеристики файла:

- имя (иногда с полным путем),

- расширение,

- размер в байтах,

- время создания (время и дата),

- атрибут (архивный, только для чтения, системный и скрытый).

Каталог (директория, папка) — это поименованное место на внешнем носителе, в котором хранятся файлы и вложенные каталоги (подкаталоги).

Каталог — это контейнер для файлов.

Ряд служебных слов зарезервировано DOS и не может использоваться в качестве имен файлов: PRN, CON, AUX, NUL, LPT1-LPT3, COM1-COM4.

Имя файла или каталога в MS-DOS может содержать от 1 до 8 латинских букв, цифр и некоторых спецсимволов (@,&,$,!,#,_ и др., кроме ? и *). Файл может иметь расширение от 1 до 3 латинских букв, цифр и некоторых спецсимволов, но может и не иметь расширения.

Если файл находится в каталоге (подкаталоге), то указывается полный путь (маршрут) файла, который тоже является составной частью имени файла.

Пример, означающий, что файл proba.txt расположен в каталоге PRIMER, который находится в каталоге KLASS1 на диске С: C:\klass1\primer\proba.txt.

Часто используют задание имени и расширения файла по маске. Символ * означает любое имя или расширение.

Пример: *.txt означает все файлы с расширением txt. Все файлы на диске обозначаются *.*. Символ ? означает, что любой символ может находится в этой позиции.

Пример: ??.bas - все файлы с расширением bas, в имени которого содержится только 2 символа. Пример: c*.b* - все файлы, имя которых начинается на букву c, а расширение на букву b.

Пример: ?c?.?n? - все файлы, имя которых состоит из трех или двух букв, а расширение из трех букв, причем вторая буква в имени c, а в расширении n.

Пример: ??r*.* - все файлы, у которых третья буква в имени r.

Задание файла по маске часто используется при поиске файлов в различных программных оболочках (Norton Commander и др.).

Расширение файла позволяет отнести его к тому или иному общепринятому типу:

exe, com — программа, готовая к исполнению;

bat — текстовый командный файл;

sys — системный файл;

txt, lst — текстовый файл в формате DOS;

doc — документ (чаще всего в формате WinWord);

wri — документ редактора Write для Windows;

bak, old — старая копия файла, создаваемая перед его изменением;

arj, rar, zip, lzh, ain, arc, ice, pak, zoo — архивные файлы;

bas — текст программы на языке Basic;

pas — текст программы на языке Turbo Pascal;

bmp, pcx, gif, tif, jpg, ico — графические файлы;

dbf — базы данных формата DBase;

wps — документ текстового процессора MS WORKS;

wdb — базы данных формата MS WORKS;

wks — электронная таблица формата MS WORKS;

xls — электронные таблицы EXCEL;

lib, dll — файлы библиотек;

dat — файл данных;

ini — файл инициализации;

hlp — файл помощи;

ext — файл расширений;

mnu — файл меню;

ovl, ovr — оверлейный файл;

pif — программно-информационный файл Windows.

wav, mid, mod, mp3 — звуковые файлы.

avi, mov, mpg (mpeg), rm (ram) — файлы видеоклипов.

Полное имя файла строится следующим образом: [имя диска:] [путь\] имя файла. У дисков могут быть имена A:, B: — для гибких дисков (дискет); C:, D:, E: и т.д. вплоть до Z: — для жестких дисков и их логических разделов, электронных (виртуальных) дисков и для лазерных дисков CD-ROM.

Операционная cистема.

Операционная система (ОС) служит для управления ресурсами компьютера и обеспечения взаимодействия всех программ на компьютере с человеком. Компоненты ОС делятся на 2 класса: системные и прикладные.

К прикладным компонентам относятся текстовые редакторы, компиляторы, отладчики, системы программирования, программы графического вывода информации, коммуникационные программы и т.д.

К системным компонентам относятся ядро системы, обеспечивающее взаимодействие всех компонент, загрузчик программ, подсистемы, обеспечивающие диалог с человеком - оконная система, интерпретатор команд, и файловая система. Именно системные компоненты ОС определяют ее основные свойства.

Операционные системы делятся на однопользовательские и много пользовательские, однозадачные и многозадачные, с текстовым или с графическим интерфейсом.

Кроме того бывают сетевые ОС, обеспечивающие работу компьютеров в локальной сети. ОС MS-DOS является однопользовательской однозадачной ОС с текстовым (командным) интерфейсом. В такой ОС в каждый момент времени работает 1 пользователь, который может одновременно запустить 1 программу, и общается с ОС, набирая текстовые команды.

ОС Windows-95 является однопользовательской многозадачной ОС с многооконным графическим интерфейсом. Примером многопользовательской многозадачной ОС может служить ОС UNIX. Она используется в компьютерах мировой компьютерной сети Интернет и во многом определяет ее свойства.

Дисковая операционная система (DOS) — программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на диске), запускает прикладные программы на исполнение. DOS обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.

Назначение DOS также в том, чтобы скрыть от пользователя сложные и ненужные ему подробности работы с аппаратными средствами компьютера. Кроме того, операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные вспомогательные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении. Общение пользователя с DOS осуществляется путем задания команд в командную строку.

Версии DOS - UNIX, XENIX, DR-DOS, Novell DOS, OS-2, PC-DOS, Linux, MS-DOS версий 1.0-3.3, 4.0, 5.0, 6.0, 6.20, 6.22, MS-DOS 7.0 или Windows-95, Windows-98, Windows-NT, Windows-2000. Раньше на старых компьютерах 386-486 наиболее широко использовались версии MS-DOS 6.20 и 6.22. В настоящее время часто используются ОС Windows-95 (MS-DOS 7.0), Windows-98 и Windows-2000, которые имеют многооконный графический интерфейс, поскольку с ними совместимы такие известные программные продукты фирмы MicroSoft, как Windows, Word, Works, Excel и др., которые составляют основу офисных компьютерных технологий (текстовые процессоры, базы данных, электронные таблицы и т.д.).

Их файлы находятся, как правило, в каталоге WINDOWS или WIN9х, а утилиты DOS размещаются в подкаталоге COMMAND (C:\WINDOWS\COMMAND или C:\WIN9х\COMMAND).

Составные части DOS (на примере MS-DOS).

Базовая система ввода вывода (BIOS). Ее называют также CMOS Setup. В ее энергонезависимой памяти записана конфигурация компьютера и находятся системные часы. Она при включении электропитания осуществляет тестирование памяти и основных устройств компьютера и вызывает загрузчик операционной системы.

Загрузчик (Boot Record) и другие системные области на жестком диске (таблица размещения файлов File Allocation Table, таблица разделения жесткого диска на логические диски Partition Table, корневой каталог Root Directory). Системные области находятся на нулевой дорожке жесткого диска (дискеты). Загрузчик находится в нулевом секторе диска (дискеты) и имеет небольшой размер 512 байт. Его функция состоит в загрузке основных модулей DOS - дисковых файлов IO.SYS и MSDOS.SYS.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться в других DOS и по-другому, например IBMIO.COM и IBMDOS.COM). Они загружаются в память загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода. Файл MSDOS.SYS реализует основные услуги MS-DOS высокого уровня.

Командный процессор command.com.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS и командный процессор command.com образуют ядро DOS. Они находятся в корневом каталоге жесткого диска (системной дискеты) и служат для загрузки компьютера. Уже одних этих файлов достаточно для простейшей загрузки компьютера.

Утилиты (или вспомогательные программы) DOS, расположенные в каталоге DOS для MS-DOS или подкаталоге COMMAND для Windows-95. Они выполняют внешние команды DOS и оказывают некоторые дополнительные услуги.

Драйверы внешних устройств, указанных в файлах config.sys и autoexec.bat. Драйверы - это программы, расширяющие возможности DOS по управлению внешними устройствами (например, принтером, монитором, памятью, мышью, клавиатурой и др.).

Командный процессор command.com выполняет следующие функции:

Запуск прикладных программ на исполнение.

Выполнение внутренних команд DOS (обработка команд пользователя).

Запуск файла конфигурации config.sys и файла автозапуска машины autoexec.bat.

Начальная загрузка DOS выполняется автоматически при следующих случаях:

Включении электропитания компьютера.

Нажатии кнопки Reset на системном блоке компьютера.

Одновременном нажатии клавиш Ctrl, Alt, Del.

Для выполнения начальной загрузки DOS необходимо, чтобы либо на жестком диске была записана операционная система, либо в дисководе А: находилась системная дискета.

Если нет ошибок, загрузка проходит нормально. Однако, если есть серьезные ошибки, загрузка прекращается и выдается сообщение об ошибках.

После считывания дисковых файлов IO.SYS и MSDOS.SYS, считывается файл config.sys, затем командный процессор сommand.com и наконец файл autoexec.bat, который запускает оболочку Norton Commander. Если отсутствуют файлы config.sys и autoexec.bat, то запрашиваются текущая дата и время, и после их ввода загрузка протекает нормально и завершается появлением приглашения DOS в виде значка C:\>, что означает, что DOS готова к приему команд пользователя.

Таким образом, для загрузки машины достаточно, чтобы на диске было записано хотя бы только ядро операционной системы: файлы IO.SYS, MSDOS.SYS и command.com. Если при загрузке MS-DOS 6.22 при появлении на мониторе слов "Starting MS-DOS" быстро нажать клавишу F5, то файлы config.sys и autoexec.bat исполняться не будут и загрузка сразу закончится появлением приглашения DOS C:\>. Это следует делать, если в файлах config.sys и autoexec.bat есть грубые ошибки и загрузка прерывается. Тогда надо вручную загрузить Norton Commander и исправить ошибки, отредактировав указанные файлы. Можно также при ошибках в загрузке вместо F5 нажать клавишу F8 и просматривать поочередно директивы файлов config.sys и autoexec.bat, давая команду на их исполнение (Y-Yes) или пропуск (N-No), если директива ошибочна.

Файлы autoexec.bat и config.sys, их назначение и структура

Файлы autoexec.bat и config.sys, находящиеся в корневом каталоге жесткого диска (системной дискеты), загружаются при включении или перезагрузке компьютера и служат для создания на компьютере привычной для пользователя обстановки. С помощью этих файлов загружаются драйверы внешних устройств: мыши, клавиатуры, расширенной памяти и др., без которых нормальная работа компьютера и важнейших программ невозможна. Указанные файлы являются текстовыми, поэтому для их редактирования может использоваться любой текстовый редактор. Рассмотрим структуру и основные директивы файлов autoexec.bat и config.sys на примерах.

Пример типичного файла config.sys:

DEVICE=C:\DOS\HIMEM.SYS

device=c:\dos\emm386.exe noems -директива DEVICE загружает драй-

веры расширенной памяти HIMEM.SYS

и эмулятора верхней памяти emm386.exe

DOS=HIGH,umb -директива DOS загружает команды DOS в верхнюю память.

break=on - для прерывания выполнения программ по Ctrl-Break.

FILES=30 -определяет количество открываемых одновременно файлов.

BUFFERS=30 -определяет количество создаваемых в ОЗУ буферов.

country=007, 866, c:\dos\country.sys - поддержка национальной (Русской) клавиатуры и формата времени.

stacks=9,256 - задает число и размер стеков в ОЗУ.

DEVICEHIGH=C:\DOS\SBIDE.SYS /D:MSCD001 /P:170,15 /V - подключение

драйвера CD-ROM в верхнюю память.

Пример типичного файла autoexec.bat:

@echo off - отключение вывода команд на экран монитора.

path=c:\;c:\dos;c:\nc;c:\windows;c:\winword;c:\nu;c:\lexicon — директива path задает путь (каталоги — их длина не более 128 б), где операционная система должна находить основные программы.

prompt [MS-DOS] $p$g — задает формат приглашения DOS.

set TEMP=C:\WINDOWS\TEMP — задает переменную окружения.

lh SHARE /l:500 /f:5100 — обеспечение одновременной работы программ в Windows.

lh MSCDEX /D:MSCD001 /V /M:8 — загрузка драйвера CD-ROM.

lh smartdrv c+ 256 — кэширование (ускорение работы) диска С:.

lh pu_1700 — возможность использования дискет нестандартного формата.

lh mouse — загрузка драйвера мыши.

lh keyrus — загрузка драйвера клавиатуры (Рус/Лат).

lh nc — запуск Norton Commander.

Директива lh позволяет производить загрузку программ в верхнюю память, освобождая место для исполняемых программ в основной памяти. Если нужно сделать, чтобы какая-либо директива в файлах autoexec.bat или config.sys не выполнялась, то перед ней пишут слово REM. Это слово используется при настройке компьютера.

В современных компьютерах встречаются меню в файлах autoexec.bat и config.sys, что позволяет выбирать варианты загрузки компьютера, например, либо в Norton Commander, либо в Windows, или иные варианты загрузки, что создает определенные удобства в работе.

Операционные системы Windows, Unix, Linux.

Операционные системы Windows

В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft.

Операционная система Windows Vista

Самая последняя операционная система от компании Microsoft - Windows Vista представляет собой простую, быструю и надёжную платформу для создания мощных игровых станций и мультимедийных центров, отличного помощника в бизнесе крупным и мелким компаниям на базе персонального компьютера, благодаря небывало большому количеству версий этой ОС, способных удовлетворить любым требованиям.

На сегодняшний день существует семь разновидностей, которые можно условно разделить на две категории: "Home" (для дома) и "Buisnes" (соответственно, для работы).

В раздел "Номе" вошли: Starter, Basic, Premium и Ultimate.

В разел "Buisnes" - Professional, Small Buisnes и Enterprise.

Рассмотрим каждый вид по очереди:

1. Starter - самая дешёвая версия, устанавливается на ПК и ноутбуки начальной ценовой категории. Обратить на неё внимание следует только при очень ограниченных возможностях Вашего кошелька. Из ограничений: отсутствие поддержки локальной сети, паролей на входе, возможность одновременной работы не более 3-х программ.

2. Basic - базовая версия. Удовлетворяет требованиям большинства пользователей. Появляется Брэндмауэр и пароли.

3. Premium - основывается на базовой версии, но в отличие от неё, расширяет мультимедийные возможности (простая настройка беспроводных сетей, HDTV, поддержка сенсорных дисплеев).

4. Ultimate - добавляет мультимедийные возможности, содержит утилиту точной настройки производительности игр.

5. Professional - аналогична XP Professional .

6. Small Buisnes - предназначена для небольших компаний, имеет огромное количество средств и инструментов резервного копирования и удаления утраченной информации.

7. Enterprise - адресована крупным компаниям и предприятиям. Поддержка многоязыкового многопользовательского интерфейса.

Windows Mobile — операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства целевого доступа в Интернет.

Операционная система Windows Mobile — 32-разрядная, многозадачная, многопоточная операционная cистема, имеющая открытую архитектуру, разрешающую использование множеств устройств. Windows Mobile позволяет устройствам различных категорий "говорить" и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Интернет, пользоваться электронной почтой.

Операционная система Unix

Операционная система Unix была создана в Bell Telephone Laboratories. Unix — многозадачная операционная система, способная обеспечить одновременную работу очень большого количество пользователей. Ядро ОС Unix написано на языке высокого уровня C и имеет только около 10 процентов кода на ассемблере. Это позволяет за считанные месяцы переносить ОС Unix на другие аппаратные платформы и достаточно легко вносить в нее серьезные изменения и дополнения. UNIX является первой действительно переносимой операционной системой. В многочисленные существующие версии UNIX постоянно вносятся изменения. С одной стороны, это расширяет возможности системы, делает ее мощнее и надежнее, с другой — ведет к появлению различий между существующими версиями. В связи с этим возникает необходимость стандартизации различных свойств системы. Наличие стандартов облегчает переносимость приложений между различными версиями UNIX и защищает как пользователей, так и производителей программного обеспечения. Поэтому в 80-х годах разработан ряд стандартов, оказывающих влияние на развитие UNIX. Сейчас существуют десятки операционных систем, которые можно объединить под общим названием UNIX. В основном, это коммерческие версии, выпущенные производителями аппаратных платформ для компьютеров своего производства.

Причины популярности UNIX:

Код системы написан на языке высокого уровня C, что сделало ее простой для понимания, изменения и переноса на другие платформы. Можно смело сказать, что UNIX является одной из наиболее открытых систем.

UNIX — многозадачная многопользовательская система. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. При этом необходимо администрирование только одно системы. Кроме того, система способна выполнять большое количество различных функций, в частности, работать, как вычислительный сервер, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети и т.д.

Наличие стандартов. Несмотря на разнообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов. Для администратора переход на другую версию системы не составит большого труда, а для пользователей он может и вовсе оказаться незаметным.

Простой, но мощный модульный пользовательский интерфейс. Имея в своем распоряжении набор утилит, каждая из которых решает узкую специализированную задачу, можно конструировать из них сложные комплексы.

Использование единой, легко обслуживаемой иерархической файловой системы. Файловая система UNIX — это не только доступ к данным, хранящимся на диске. Через унифицированный интерфейс файловой системы осуществляется доступ к терминалам, принтерам, сети и т.п.

Очень большое количество приложений, в том числе свободно распространяемых, начиная от простейших текстовых редакторов и заканчивая мощными системами управления базами данных.

Операционная система Linux

Linux - это современная POSIX-совместимая и Unix-подобная операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций.

Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

ОС Linux широко распространена на платформах Intel PC 386/486/Pentium/Pentium Pro и завоевывает позиции на ряде других платформ (DEC AXP, Power Macintosh и др.).

Разработка ОС Linux выполнена Линусом Торвалдсом (Linus Torvalds) из университета Хельсинки и не поддающейся подсчету обширной командой из тысяч пользователей сети Internet, сотрудников исследовательских центpов, фондов, унивеpситетов и т.д.

Возможности, которые предоставляет ОС Linux.

дает возможность бесплатно и легально иметь современную ОС для использования как на работе, так и дома;

обладает высоким быстродействием;

работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;

не подвержена вирусам;

позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора(ов);

эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.д. и т.п.) не мешают интерактивной работе;

позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet; работает с сетями на базе Novell и MS Windows;

позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix, DOS и MS Windows;

обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;

предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других ОС;

дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;

дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любыми из разработчиков ОС Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.

Системы программирования.

Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят:

компилятор или интерпретатор;

интегрированная среда разработки;

средства создания и редактирования текстов программ;

обширные библиотеки стандартных программ и функций;

отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

дружественная" к пользователю диалоговая среда;

многооконный режим работы;

мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками;

встроенный ассемблер;

встроенная справочная служба;

другие специфические особенности.

Популярные системы программирования – Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C.

В последнее время получили распространение системы программирования, ориентированные на создание Windows-приложений:

пакет Borland Delphi (Дельфи) — блестящий наследник семейства компиляторов Borland Pascal, предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки. Его исключительно быстрый компилятор позволяет эффективно и быстро решать практически любые задачи прикладного программирования.

пакет Microsoft Visual Basic — удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств. Содержит инструментарий для создания диаграмм и презентаций.

пакет Borland C++ — одно из самых распространённых средств для разработки DOS и Windows приложений.

Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд.

Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.

Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.

Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.

После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.

Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.

Каждый конкретный язык ориентирован либо на компиляцию, либо на интерпретацию — в зависимости от того, для каких целей он создавался. Например, Паскаль обычно используется для решения довольно сложных задач, в которых важна скорость работы программ. Поэтому данный язык обычно реализуется с помощью компилятора.

С другой стороны, Бейсик создавался как язык для начинающих программистов, для которых построчное выполнение программы имеет неоспоримые преимущества.

Иногда для одного языка имеется и компилятор, и интерпретатор. В этом случае для разработки и тестирования программы можно воспользоваться интерпретатором, а затем откомпилировать отлаженную программу, чтобы повысить скорость ее выполнения.

Архивация.

Программы архивации. Основные понятия.

Архивация — это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более рационального размещения на внешнем носителе (диске или дискете).

Архиваторы — это программы, реализующие процесс архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Необходимость архивации связана с резервным копированием информации на диски и дискеты с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Чтобы уменьшить потери информации, следует иметь резервные копии всех программ и файлов.

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Это даёт возможность на дисках или дискетах разместить больше информации, то есть повысить плотность хранения информации на единицу объёма носителя (дискеты или диска).

Кроме того, архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи (телефонной линии) намного меньше, чем процессора и жесткого диска.

Работа архиваторов основана на том, что они находят в файлах повторяющиеся участки и пробелы, помечают их в архивном файле и затем при распаковке восстанавливают по этим отметкам исходные файлы.

Программы-упаковщики (или архиваторы) позволяют помещать копии файлов в архив и извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять файлы, находящиеся в архиве, и обновлять их, устанавливать пароль при извлечении файлов из архива и др. Разные программы архивации отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия, набором услуг (полнотой меню для пользователя), удобством пользования (интерфейсом), наличием помощи, собственным размером.

Ряд архиваторов позволяют создавать многотомные архивы, саморазворачивающиеся архивы, архивы, содержащие каталоги. Наиболее популярны и широко используются следующие архиваторы: ARJ, PKZIP/PKUNZIP, RAR, ACE, LHA, ICE, PAK, PKARC/PKXARC, ZOO, HYPER, AIN.

Наиболее высокоэффективными являются архиваторы RAR, ACE, AIN, ARJ.

Они обеспечивают наибольшую степень сжатия информации и имеют наиболее высокую скорость работы. Архиватор RAR имеет удобный графический интерфейс и позволяет читать текстовые файлы, находящиеся как в rar-архиве, так и в arj и zip-архивах. Архиватор AIN имеет русскоязычный интерфейс. Архиваторы WinRAR и WinZIP работают только в среде Windows-95/98/2000. Они необходимы при работе с длинными и русскими именами файлов в Windows-95/98/2000. В настоящее время именно эти архиваторы применяются чаще всего. Работа архиваторов ARJ, PKZIP, LHA и др. автоматизирована с помощью оболочек Norton Commander 4.0, 5.0, DOS Navigator, Windows Commander и др.

Для этих архиваторов имеются специальные программы просмотрщики архивных файлов ARCVIEW и AVIEW. Основным для всех архиваторов является режим работы в командной строке. Архиватор RAR может ис пользовать для работы своё собственное меню. Некоторые архиваторы для извлечения файлов из архива используют отдельные программы-распаковщики, например PKUNZIP, PKXARC. Степень упаковки архива зависит от типа архивируемых файлов, их числа и размера, выбранной программы архивации и установленных в ней ключей, вида архива. Текстовые файлы в упакованном виде занимают гораздо меньше места, чем программы (exe и com файлы). Степень упаковки в среднем равна 2 — 3, но иногда она достигает нескольких десятков.

Кроме того, существуют упаковщики exe и com файлов PKLITE, DIET, LZEXE, EXEPACK, AINEXE и др. Упакованные exe и com файлы имеют теже расширения (exe и com) и сохраняют свою способность к исполнению, в отличие от архивных файлов. Они занимают значительно меньше места на диске, чем неупакованные файлы. Инструкции по применению всех указанных архиваторов и упаковщиков приводятся ниже.

Для создания и распаковки архива используется следующие методы:

Метод работы архиватора в командной строке — является наиболее общим методом управления архиватором с помощью введения команд в командную строку.

Метод использования архивационных свойств программных оболочек (Norton Commander, DOS Navigator, Windows Commander и др.).

Этот метод наиболее перспективен, так как программные оболочки позволяют автоматизировать процесс архивации и тем самым резко его облегчить и упростить.

Использование просмотрщиков ARCVIEW и AVIEW для распаковки архивов. Этот метод редко используется. Он является вспомогательным.

Компьютерные вирусы. Антивирусные программы.

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая программа, которая может приписывать себя к другим программам (то есть заражать их), а также выполнять различные вредные действия на компьютере.

В результате заражения происходят следующие феномены, которые являются признаками заражения компьютера (они обусловлены деструктивными свойствами вирусов):

некоторые программы перестают работать или работают с ошибками;

размер некоторых исполнимых файлов и время их создания изменяются. В первую очередь это происходит с командным процессором, его размер увеличивается на величину размера вируса;

на экран выводятся посторонние символы и сообщения, появляются странные видео и звуковые эффекты;

работа компьютера замедляется и уменьшается размер свободной оперативной памяти;

некоторые файлы и диски оказываются испорченными (иногда необратимо, если вирус отформатирует диск);

компьютер перестает загружаться с жесткого диска.

Зараженными также оказываются дискеты с завирусованного компьютера, и компьютеры, связанные с ним по сети.

Вирусы поражают прежде всего exe и com файлы программ и не поражают текстовые файлы DOS (txt файлы).

Кроме вирусов, деструктивными свойствами обладают троянские программы. Если вирус проникает в компьютер незаметно, то троянскую программу пользователь сам записывает на диск, полагая, что это полезная программа. Но при определенных условиях она может начать свою разрушительную работу.

Пути заражения компьютера вирусами:

Через зараженные дискеты;

Через компьютерную сеть.

Других путей нет. Самозародиться вирусы не могут — это программа, специально написанная человеком для разрушения программного обеспечения компьютера и его системных областей. Типичный размер вируса составляет от десятков байт до десятков килобайт.

Компьютерные вирусы бывают следующих типов:

Файловые вирусы, поражающие exe и com файлы, иногда только com. Первым заражается командный процессор, а через него все остальные программы. Наиболее опасны резидентные вирусы, которые остаются в оперативной памяти постоянно. Заражение происходит при запуске зараженной программы (хотя бы однократном), то есть когда вирус получает управление и активизируется. Такие вирусы портят программы и данные, но иногда могут уничтожить содержимое всего жесткого диска.

Загрузочные или бутовые вирусы — поражают загрузочные сектора жестких дисков и дискет. Они наиболее опасны для компьютера, так как в результате их разрушительной работы компьютер перестает загружаться, иногда сразу после заражения, которое происходит даже при выводе оглавления зараженной дискеты.

Вирусы, поражающие драйверы, указанные в файле config.sys, и дисковые файлы DOS. Это ведет к прекращению загрузки компьютера.

Вирусы DIR, меняющие файловую структуру.

Невидимые или стелс-вирусы. Их очень трудно обнаружить. Простейший способ маскировки - при заражении файла вирус делает вид, что длина файла не изменилась.

Самомодифицирующиеся вирусы. Они меняют свою структуру и код по случайному закону и их очень трудно обнаружить. Их называют также полиморфными. Две копии одного и того же вируса этого типа могут не содержать одинаковых последовательностей байт.

Сетевые вирусы — поражают машины, работающие в сети, в том числе в сети Интернет.

Вирусы Word (6.0 и старше), Excel, Access, PowerPoint, — поражают документы и макросы программ из MS Office.

Вирусы Windows — функционируют и портят данные в среде Windows.

Один из самых опасных из всех известных вирусов из Интернета — вирус "Чернобыль". Вирус активизируется 26 апреля, но модификации вируса могут принести вред и 26 числа каждого месяца. Кроме порчи информации на диске, он перепрограммирует BIOS (CMOS Setup) компьютера и компьютер перестает загружаться. Приходится обращаться в мастерскую и восстанавливать BIOS.

Вирус ILOVEYOU филиппинского происхождения, распространялся по E-mail. Он вывел из строя 45 млн. компьютеров во всем мире, в том числе в Пентагоне, ЦРУ, ФБР в США, Форин-офисе Великобритании и в других крупнейших странах. Вскоре вирус мутировал, так как были созданы его разновидности, и нанес дополнительный ущерб. Основная вирусная атака произошла 4 мая 2000 г. Вирус уничтожал графические jpg и звуковые mp3 файлы. Материальный ущерб составил около 10 миллиардов $ (USD). В России ущерб был сравнительно невелик — около 1000 компьютеров.

Методы борьбы с компьютерными вирусами:

Резервное копирование всех программ, файлов и системных областей дисков на дискеты, чтобы можно было восстановить данные в случае вирусной атаки. Создание системной и аварийной дискеты.

Ограничение доступа к машине путем введения пароля, администратора, закрытых дисков.

Включение антивирусного протектора от загрузочных вирусов в CMOS Setup машины. Защита дискет от записи.

Использование только лицензионного программного обеспечения, а не пиратских копий, в которых могут находиться вирусы.

Проверка всей поступающей извне информации на вирусы, как на дискетах, CD-ROM, так и по сети.

Применение антивирусных программ и обновление их версий.

Подготовка ремонтного набора дискет (антивирусы и программы по обслуживанию дисков).

Периодическая проверка компьютера на наличие вирусов при помощи антивирусных программ.

Наиболее эффективны российские программы Dr. Web, ADinf, AVP, BootCHK и зарубежные Norton Antivirus, Dr. Solomon, причем наши программы лучше. Антивирусная база AVP для DOS и для Windows содержит информацию о более чем 28000 вирусов. Причем она ежедневно обновляется. Информация содержится на сайте в интернете http://www.avp.ru/. Есть также Dr.Web для DOS и для Windows на более 20000 вирусов.

Лечение дисков производится только при загрузке машины с системной дискеты, иначе не будут удалены резидентные вирусы.

Для запуска программы Dr.Web для DOS надо запустить файл drweb.exe и после проверки ОЗУ компьютера нажать F5 и указать путь тестирования. Для лечения диска надо нажать Ctrl-F5 и указать путь тестирования. Если указана "*", то это означает тестирование всего жесткого диска. Для тестирования дискет надо указать путь a: или b:. Для тестирования CD-ROM надо указать путь d:. Для начала тестирования — Enter. После окончания тестирования выход из программы — Alt-X. Программа Drweb содержит эвристический анализатор вирусов и является наиболее эффективной. После окончания работы программы надо создавать файл отчета report.dwb и просматривать его.

Формат команды для запуска программы AidsTest для тестирования жесткого диска: aidstest * /g /f /s, для дискеты: aidstest a: /g /f /s или aidstest b: /g /f /s.

Однако программа AidsTest сильно устарела и имеет лишь историческое значение.

Для запуска антивирусной программы AVP для DOS надо запустить файл avp.exe в каталоге AVP_DOS, затем выбрать область тестирования (диски С: или A:) и указать мышью кнопку "Пуск". Программа AVP весьма эффективна и имеет очень высокую скорость работы.

Еще более эффективна программа AVP для Windows. После окончания тестирования выход из программы — Alt+X. После окончания работы программы надо создавать файл отчета report.txt и просматривать его.

В заключение темы приведем два простых правила, соблюдая которые Вы легко предотвратите потерю ценной информации на случай сбоя или заражения машины вирусом:

Создав любой новый файл (содержащий, например, текст, программу или рисунок), обязательно сразу скопируйте его на дискету.

Любую дискету, побывавшую на чужой машине, обязательно проверьте антивирусными программами с обновленными антивирусными базами.

Текстовые редакторы.

Общее название программных средств, предназначенных для создания, редактирования и форматирования простых и комплексных текстовых документов – текстовые процессоры. В настоящее время наибольшее распространение имеет текстовый процессор Microsoft Word. Это связано прежде всего с тем, что разработчики предусмотрели локализацию программы в России, путем включения в нее средств поддержки работы с документами, выполненными на русском языке.

Среда текстового редактора на примере Word 2000

Любой текст, набранный в Word, называется документом. Каждый документ получает свое имя. Все документы хранятся в папках (папки также имеют названия).

При работе постоянно используется мышь. Выражение "щелчок" означает одинарное нажатие кнопки мыши. "Двойной щелчок" – соответственно два поочередных быстрых нажатия кнопки.

В большинстве случаев используется левая кнопка мыши, правая в основном для вызова контекстного меню с дополнительными функциями.

Все перемещения по столу мыши на экране повторяет так называемый курсор (или указатель). Основная (но не единственная) его форма – стрелка. В тексте курсор имеет форму вертикальной черты.

Окно – прямоугольная область, в которой располагается активный документ. Число окон соответствует количеству открытых файлов (документов).

Ввод текста с клавиатуры на экран в Word называется набор, а вывод на принтер – печать (распечатка).

В первую очередь текстовой процессор предназначен для работы с текстом, а именно – со шрифтами. Возможно изменение их начертания, размера, цвета и стиля. Разнообразие самих шрифтов позволяет создавать документы самого разного типа: визитки, письма, брошюры, документацию, приглашения, объявления, вывески, книги и т.д. Доступна настройка всех параметров абзаца (отступ, межстрочный интервал, выравнивание).

Word позволяет создавать таблицы в тексте, которые можно всячески видоизменять, а также проводить все возможные операции с ячейками таблицы.

Возможно использование одновременно 12 буферов обмена. Иначе говоря, можно скопировать до 12 различных фрагментов и вставлять любой из них при необходимости.

Word поддерживает работу с графикой. Под графикой подразумеваются рисованные картинки, фотографии, а также фигуры, создаваемые вручную. Также есть возможность разработки высокохудожественных надписей. Любой графический объект можно настроить (яркость, контрастность, размер, цвет, положение и др.).

Встроенный редактор формул позволяет создавать самые сложные математические и химические формулы.

Кроме всего перечисленного в Word имеется множество дополнительных функций, ускоряющих и облегчающих работу с текстами:

расстановка переносов;

изменение масштаба просмотра документа;

автоматическая нумерация страниц;

создание границ вокруг текста и страниц;

разработка своего стиля и использование его в дальнейшем для быстрого форматирования текста;

поддержка нескольких словарей для проверки правильности написания;

работа с макросами;

поддержка нескольких окон;

удобная справочная система;

проверка орфографии, грамматики и синтаксиса;

настройка панелей инструментов (добавление и удаление кнопок и команд);

возможность предварительного просмотра перед печатью;

настройка параметров страницы и поддержка нестандартных форматов бумаги;

вставка в текст специальных символов.

Текстовый редактор. Назначение, основные функции.

Стремление упростить работу с различными видами текстов (служебными бумагами, конспектами лекций, газетами, журналами, книгами и т.д.) привело к созданию большого количества программного обеспечения, ориентированного на решение этих проблем и называемого текстовыми редакторами (ТР) или текстовыми процессорами.

Среди профессиональных ТР наибольшее распространение получили Лексикон, ChiWriter, Multi-Edit, Microsoft Word, Word & Deed, MS-DOS Editor и др. Многие из указанных выше редакторов устарели и основным в настоящее время является Microsoft Word различных версий для Windows. Существуют также специальные издательские пакеты программ для вёрстки текста, например Page Maker фирмы Adobe.

Общее назначение ТР — ввод текстов в компьютер и их редактирование, сохранение на внешнем запоминающем устройстве (ВЗУ) и печать на бумаге.

Всякий текст — это последовательность символов. Символьный алфавит компьютера содержит 256 знаков. Один символ занимает 1 байт.

Все символы в алфавите пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует 8-разрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код — просто номер символа в двоичной системе счисления.

Таблицу, в которой ставятся в соответствие символы, их десятичные номера и двоичные коды, называют таблицей кодировки. Наиболее распространенной таблицей на персональных компьютерах является код ASCII. He все коды отображаются на экране в виде символов. Некоторые являются управляющими — управляют печатью или выводом на экран.

Простейшие ТР сохраняют тексты в форме текстовых файлов. Текстовый файл состоит только из символов, входящих в таблицу кодировки (1 символ — 1 байт). Текст разбит на строки. Каждая строка заканчивается кодом конца строки. Обычная пишущая машинка может печатать тексты только единственным шрифтом. В текстовом документе, созданном на компьютере с помощью ТР, могут использоваться разнообразные шрифты. Современные текстовые редакторы (например, Word) имеют достаточно большие наборы шрифтов. У каждого шрифта есть свое название. Например: Arial, Times New Roman, Courier и др. Буквы одного шрифта могут иметь разные начертания. Различаются обычное (прямое) начертание, курсив, полужирное начертание. Кроме того, представляется возможность подчеркивания текста. Вот несколько примеров:

обычное начертание шрифта Times New Roman Cyr

курсив шрифта Times New Roman Cyr

полужирное начертание шрифта Times New Roman Cyr

полужирный курсив шрифта Times New Roman Cyr

Все русифицированные шрифты имеют окончание Cyr. Текстовые редакторы дают возможность управлять размером символов. Следует иметь в виду, что если ТР позволяет менять шрифты, начертания и размеры, то в памяти приходится хранить не только коды символов, но и указания на способ их изображения. Это увеличивает размер файла с текстом. Информацию о шрифтах воспринимают программы, управляющие выводом текста на экран или на печать. Именно они и создают изображение символов в нужной форме. Практически все редакторы, распространенные в нашей стране, позволяют использовать как русский, так и латинский алфавит.

Пример: This is an example of English text.

Современные ТР дают возможность пользователю работать одновременно с несколькими текстовыми документами, используя многооконный режим. В многооконном режиме ТР выделяет для каждого документа отдельную область памяти, а на экране — отдельное окно. Окна на экране могут располагаться каскадом (друг за другом) или мозаикой (параллельно в плоскости экрана). Активным окном является то, в котором в данный момент находится курсор.

С помощью специальных команд (нажатия определенных клавиш) производится переход от одного активного окна к другому. При этом можно переносить или копировать фрагменты текстов из одних документов (окон) в другие.

Среда ТР

Рабочее поле ТР — это экран дисплея, на котором отображаются все действия, выполняемые ТР. Важным элементом среды ТР является интерфейс — это те средства, с помощью которых пользователь может общаться с ТР и управлять им. На сегодняшний день наиболее предпочтительным является интерфейс в форме меню, из которого специальным маркером (выделенным цветом) можно выбирать те или иные команды ТР. Одновременно с меню на экране высвечивается строка состояния, в которой дается информация о текущем состоянии ТР (режимы работы, позиция курсора и пр.).

Текст, обрабатываемый с помощью ТР, хранится в оперативной памяти и визуально может быть представлен в виде рулона бумаги (разделенного на страницы в некоторых ТР), длина и ширина которого в большинстве случаев не позволяют целиком наблюдать его на экране.

Таким образом, экран можно считать своеобразным окном, через которое пользователь просматривает текст. Для перемещения этого окна по тексту используются специальные клавиши. Есть ТР, позволяющие открывать несколько таких окон над соответствующим количеством текстов.

Кроме основной памяти (рулона), где ТР хранит обрабатываемый текст, в его распоряжении находится ряд дополнительных листов памяти, к которым относятся лист удаленных строк, буфер (карман) для хранения копируемых фрагментов текста, справочник (подсказка, или help), словарь.

Курсор — световое пятно на экране — место активного воздействия на рабочее поле. Передвигая курсор, можно перемещать окно по основной памяти (тексту). Наличие курсора в рабочем поле указывает на то, что исполнитель находится в режиме ввода-редактирования текста. Координаты курсора в тексте (или на странице) — номера строки и столбца — отображаются в строке состояния.

Режимы работы ТР

1. Ввод-редактирование текcта.

Состояние ТР, находящегося в этом режиме, отражается в строке состояния. Отметим основные компоненты состояния: координаты курсора, вставка/удаление, строчные/заглавные (нижний/верхний регистр), шрифт (рус./лат.), разметка строки (абзац, разрешенное число символов), выравнивание текста по краям или по центру, перенос.

2. Форматирование.

Работа в этом режиме позволяет скомпоновать текст (фрагмент текста) в требуемом виде, установив отступы, красную строку, число позиций в строке и т. д.

3. Обращение за подсказкой.

При переходе в этот режим на экране открывается дополнительное справочное окно, содержащее краткую справочную информацию о работе в ТР. Подсказка может содержать несколько листов текста, в этом случае указывается способ перелистывания.

4. Орфографическая проверка.

Этот режим работы возможен лишь при наличии словаря. При проверке текста фиксируются слова, отсутствующие в словаре, что является косвенным свидетельством орфографической ошибки. Режим орфографической проверки может быть совмещен с режимом редактирования.

5. Обмен с ВЗУ возможен в двух направлениях: сохранение (запись, или save) и загрузка (считывание, или load) текста, который при хранении на ВЗУ называется файлом (текстовым файлом). При этом указывается путь к необходимому каталогу.

6. Печать.

В этом режиме осуществляется вывод текста на бумагу. С помощью ТР можно управлять принтером, определив шрифт, вид печатаемой страницы (поля, число строк), способ нумерации страниц.

Система команд ТР

Систему команд ТР можно условно разделить на следующие группы команд:

команды интерфейса — вход в меню и выход из него, перемещение маркера по меню, выбор нужного пункта меню;

команды изменения состояния ТР, позволяющие в режиме редактирования выбрать шрифт, нижний/верхний регистр, режим вставки/замены и т. д.;

команды перемещения по тексту, которые разделяются на две группы: пошаговое перемещение (стрелки вправо, влево, вверх, вниз) и быстрое перемещение по тексту (переход в начало/конец строки, текста, листание страниц и т. д.);

команды посимвольного редактирования, позволяющие внести исправления в текст (вставить, удалить, заменить символ и т. д.);

команды работы со строками, позволяющие манипулировать со строками (удалить, вставить, рассечь на две, склеить);

поиск по образцу служит для отыскания в тексте мест, содержащих указанный набор символов (букву, слово, фразу и т. д.);

копирование включает в себя выделение копируемого фрагмента текста и помещение его в буфер, воспроизведение содержимого буфера в требуемом месте текста;

форматирование позволяет придать тексту требуемый вид: установить число символов в строке, выровнять по краям, выделить поля и красную строку и т. Д

Графические редакторы. Технологии получения графических изображений.

Графические редакторы — это инструменты компьютера для получения графических изображений: рисунков, картинок, чертежей, диаграмм, графиков и т.д., которые получаются на экране монитора и могут быть напечатаны. Графические редакторы (ГР) — это программы для создания и редактирования на ЭВМ графических изображений.

Виды графической информации: рисунки, схемы, чертежи, фотографии, карты, объёмные изображения и т.д.

Рисунок — образное представление объектов реального или вымышленного мира. Рисунки могут быть как статическими (неподвижными), так и динамическими (движущимися).

Фотография — полное графическое изображение объектов реального мира.

Схема — условное изображение объектов, процессов, систем и т.п.

Чертёж — схематическое изображение объекта с точным сохранением геометрических пропорций.

Средствами машинной (компьютерной) графики создаётся как печатная продукция, так и рекламные ролики, видеоклипы, мультфильмы (анимация) и др. Все современные компьютеры снабжены аппаратными и программными средствами получения графических изображений. Аппаратные средства включают в себя видеомонитор (как правило, цветной — типа EGA, VGA, а лучше SVGA), видеокарту, накопитель на жёстком магнитном диске, процессор, ОЗУ, клавиатура, мышь и другие составные части компьютера.

От качества видеосистемы зависит качество изображения, палитра цветов, максимальное разрешение монитора.

Каждый пиксель на цветном экране — это совокупность трех точек (зерен) разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти зерна расположены очень близко друг к другу, так, что зрение человека их не различает. Нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране. Цветные дисплеи такого типа называются RGB-мониторами (от первых букв английских слов red — красный, green — зеленый, blue — синий). Электронная пушка цветного дисплея испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение зерна только одного цвета. Для этого в дисплее используется специальная фокусирующая система. Информация о графическом изображении хранится в видеопамяти. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана. Если каждый пиксель может принимать только два состояния: светится — не светится (белый — черный), то для кодировки достаточно одного бита памяти на пиксель (1 — белый, 0 — черный).

Если нужно кодировать большее количество состояний (различную яркость свечения или различные цвета), то одного бита на пиксель недостаточно. Для кодирования 4 цветов в видеопамяти используется 2 бита на каждый пиксель; для кодирования 8 цветов — 3 бита, 16 цветов — 4 бита и т.д. Количество цветов (К) и размер кода в битах (b) связаны формулой: K=2b. Из трех базовых цветов можно получить 8 различных красок. Большее число красок получается путем управления интенсивностью базовых цветов. На современных высококачественных дисплеях используется палитра более чем из 16 млн. цветов.

Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сетки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помещается несколько страниц (кадров) изображения одновременно.

Для работы ГР необходимо наличие следующих аппаратных средств:

Графический адаптер (другие названия: контроллер дисплея, видеокарта) представляет собой единство двух компонент: видеопамяти и дисплейного процессора (монитора). Функция видеопамяти — хранить видеоинформацию. Функция дисплейного процессора — выводить содержимое видеопамяти на экран. Если изображение на экране постоянно не подновлять, то оно гаснет (за время порядка нескольких миллисекунд). Таким образом, изображение должно выводиться на экран с такой частотой, чтобы глаз не успевал заметить угасание картинки. Дисплейный процессор непрерывно просматривает видеопамять и выводит ее содержимое на экран 50 — 60 раз в секунду.

Графический дисплей обеспечивает отображение графической информации на экране электронно-лучевой трубки. В настоящее время широкое распространение получили растровые дисплеи. Экран растрового дисплея разбит на фиксированное число точек, которые образуют матрицу (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Слово растр восходит к латинскому rastrum — грабли, мотыга.

Растром обычно называют чередование прозрачных и непрозрачных полос по сходству со следом граблей, имеющим вид параллельных борозд. Растровые дисплеи работают в прямоугольной декартовой системе координат. Каждый пиксель характеризуется координатами — парой чисел (х, у). Первое число х задает расстояние от начала координат до заданной точки экрана по горизонтали (в пикселях), второе число у - по вертикали. В большинстве ЭВМ требуется, чтобы эти координаты изменялись слева направо и сверху вниз. Это означает, что экран дисплея связан с системой координат, начало которой находится в левом верхнем углу экрана. Величины, характеризующие ширину и высоту экрана (в пикселях), — х и у — в разных системах могут меняться от десятков до нескольких сотен и тысяч. Чем больше х и у, тем выше качество изображения, так как каждая точка будет занимать меньшую область на экране. Количество пикселей по горизонтали и вертикали (х, у) называется разрешающей способностью.

Программные средства — это графические редакторы. Однако можно получать изображения (в том числе и движущиеся) и с помощью систем программирования BASIC, Turbo Pascal и др. Кроме того, существуют графические редакторы систем автоматизированного проектирования (САПР), предназначенные для создания чертежей, схем, планов сооружений, трёхмерных изображений объектов и т.д. Это пакеты программ PCAD и CirCad (для создания радиосхем и разводки печатных плат), AutoCAD (чертежи), ProtoCAD (стереометрия) и др.

Существуют графические редакторы для DOS и для Windows. Это специальные пакеты программ, содержащих в своём составе ряд важных утилит, например просмотрщики графических файлов, конверторы графических файлов из одного формата в другой. Следует также отметить, что целый ряд популярных пакетов программ, таких как MS Word, Excel, MS Works, поддерживают создание рисунков и диаграмм и вставку их в файл. Ряд текстовых редакторов для DOS поддерживают псевдографику (Word & Deed), черчение вертикальных и горизонтальных линий для создания блок-схем и таблиц (Multi-Edit, Лексикон и др.).

Графические редакторы для DOS: Painter, NeoPainter, Paint Show, Picasso и др. Лучший из них - NeoPainter. Редактор 3D Studio служит для создания трёхмерных рисунков.

Графические редакторы для Windows 3.1: PaintBrush, Aldus Photo Styler, Hamilton Flamingo, Corel Draw (лучший из них) и др. Последние версии некоторых графических редакторов (например, Photo Works, Adobe Photo Shop, Photo Plus) работают только в Windows-95 и более поздних версиях.

PaintBrush - простейший графический редактор для Windows 3.1. Его программный элемент находится в программной группе "Реквизиты". Его улучшенным аналогом является редактор Paint для Windows.

MicroSoft Gif Animator для Windows — служит для создания движущихся изображений (анимации) и для преобразования видеофайлов *.avi в анимационные gif-файлы. Отдельные фрагменты анимационного изображения (кадры или фреймы) создаются, например, в редакторе PhotoShop или Paint, а затем через буфер обмена Windows вставляются в Gif Animator. Количество фреймов (кадров) может быть от 2 до нескольких десятков. Чтобы изображение двигалось, его всё время повторяют (меню Animat, Looping и Repeat Foreve). Чтобы движение было замедленным, устанавливают длительность просмотра каждого кадра (меню Image, Duration) в мс.

Возможности графических редакторов для Windows шире, но они требуют значительно больших машинных ресурсов (оперативная и дисковая память, процессор и др.). Таким образом, аппаратные и программные средства получения графических изображений связаны между собой.

В основе технологии получения графических изображений лежит представление изображения как совокупности точек разного цвета (мозаики точек). Точечный элемент экрана компьютера называется пикселем (от слов picture element — pixel). Совокупность пикселей на экране образует графическую сетку. Чем гуще эта сетка, тем лучше качество изображения. Кроме растровой графики с точечными элементами, существует векторная графика, когда элементами изображения являются линия, окружность, прямоугольник. Информация о графическом изображении хранится в специальном разделе ОЗУ — видеопамяти. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана. Например, для монитора VGA графический режим 640х480 пикселей реализует 16 цветов на экране. Этот режим используется чаще всего в DOS. В Windows часто используется режим High Color (216=65536 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей и True Color (224=16777216 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей.

Просмотр графических файлов производится в NC4, NC5 при нажатии клавиши F3 или при помощи просмотрщика-конвертора Paint Viewer (pv.exe) при нажатии на Enter (для файлов формата bmp, pcx, gif, ico, wmf, tif, jpg и др.). В некоторых случаях существуют специальные просмотрщики и конверторы графических файлов, например SEA, QPV, GWS, но в ряде случаев просмотр возможен только в тех редакторах, в которых созданы графические файлы. Программа GWS позволяет конвертировать графические файлы в exe-файлы, что очень удобно для просмотра. Программа PicViewer для Windows-95 позволяет просматривать и конвертировать графические файлы основных форматов, устраивать слайд-шоу. Теми же свойствами обладает программа ACDSee.

Среда функционирования графического редактора(ГР)

Пользовательский интерфейс большинства графических редакторов (ГР) организуется следующим образом. С левой стороны экрана располагается набор пиктограмм (условных рисунков) с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений. В нижней части экрана - палитра, из которой художник выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана представляет собой пустой холст (рабочее поле). Над рабочим полем находится меню, позволяющее изменять режимы работы ГР. На левом краю палитры выводится квадрат, окрашенный в фоновый цвет. В нем помещаются еще два квадрата, верхний из которых окрашен в первый рабочий цвет, а нижний - во второй рабочий цвет. В левом нижнем углу экрана выводится калибровочная шкала, которая позволяет устанавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т. д.).

Режимы работы ГР

Режимы ГР определяют возможные действия художника, а также команды, которые художник может отдавать редактору в данном режиме.

1. Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем поле находится изображение инструмента. Художник наносит рисунок, редактирует его, манипулирует его фрагментами.

2. Режим выбора и настройки инструмента. Курсор-указатель находится в поле экрана с изображениями инструментов (меню инструментов). Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.

3. Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в поле экрана с изображением цветовой палитры. В этом режиме можно установить цвет фона, цвет рисунка. Некоторые ГР дают возможность пользователю изменять палитру.

4. Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с диска, вывода рисунка на печать. Графические редакторы на профессиональных ПК могут работать со сканером, используя его для ввода изображения с репродукций