Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003




НазваниеКонспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003
страница3/9
Дата публикации18.11.2013
Размер1.55 Mb.
ТипКонспект
zadocs.ru > Информатика > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9

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


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.

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.

При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа.

Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи.

Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно. Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.


Тема 5. Системное программное обеспечение.
Понятие операционной системы.
Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.

Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

  • осуществление диалога с пользователем;

  • ввод-вывод и управление данными;

  • планирование и организация процесса обработки программ;

  • распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

  • запуск программ на выполнение;

  • всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

  • передача информации между различными внутренними устройствами;

  • программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

  1. однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

  2. однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

  3. однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

  4. многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

  • программы управления вводом/выводом;

  • программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

  • процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

  • обращаться к каталогу;

  • выполнять разметку внешних носителей;

  • запускать программы;

  • ... другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Классификация операционных систем.

Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) — предназначена для работы на компьютерах с 16-разрядной структурой данных. В основном, это компьютеры эксплуатируются в текстовых режимах и используются исключительно для вычислений. Данная система принадлежит к категории однозадачных, хотя и для нее есть специальные программы-расширители, которые позволяют в системе MS-DOS решать комплексные задачи.

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

Windows NT (NT — англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS. Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.

Windows 95 представляет собой универсальную высокопроизводительную многозадачную и многопотоковую 32-разрядную ОС нового поколения с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Windows 95 — интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющая пользователю широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической. звуковой и видеоинформации. Интегрированность подразумевает также совместное использование ресурсов компьютера всеми программами.

Эта операционная система обеспечивает работу пользователя в сети, предоставляя встроенные средства поддержки для обмена файлами и меры по их защите, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в Windows 95 защищённый режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определённую устойчивость к вирусам.

Пользовательский интерфейс Windows 95 прост и удобен. В отличие от оболочки Windows 3 эта операционная система не нуждается в установке на компьютере операционной системы DOS. Она предназначена для установки на настольных ПК и компьютерах блокнотного типа с процессором 486 или Pentium. Рекомендуемый размер оперативной памяти 32—128 Мбайт. После включения компьютера и выполнения тестовых программ BIOS операционная система Windows 95 автоматически загружается с жесткого диска. После загрузки и инициализации системы на экране появляется рабочий стол, на котором размещены различные графические объекты. Пользовательский интерфейс спроектирован так, чтобы максимально облегчить усвоение этой операционной системы новичками и создать комфортные условия для пользователя.

Windows 98 отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer посредством интерфейса, выполненного в виде Web-браузера и оснащенного кнопками "Назад" и "Вперед" для перехода на предыдущую и последующую Web-страницы. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера, она одинаково удобна как для использования на настольных, так и на портативных компьютерах.

Windows 2000 Professional — операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах — от портативных до серверов. Эта ОС является наилучшей для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Она объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути с присущими Windows NT надежностью, экономичностью и безопасностью.

Windows CE 3.0 — 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 CE — 32-разрядная, многозадачная, многопоточная операционная cистема, имеющая открытую архитектуру, разрешающую использование множеств устройств. Windows CE позволяет устройствам различных категорий "говорить" и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Интернет, пользоваться электронной почтой.
    Windows CE компактна, но высоко производительна. Это мобильная система, функционирующая с микропроцессорами различных марок и изготовителей. Для нее есть программы Word и Excel, которые совместимы с их настольными аналогами. Имеет интегрированную систему управления питанием.

Методы сжатия данных. Кодирование Хаффмана, метод RLE, компрессия мультимедийных файлов.
Идея сжатия информации возникла сразу же после того, как появились в первых ЭВМ внешние и внутренние носители информации, а также небольшое количество оперативной памяти.

Существует много методов компрессии (уплотнения) данных на компьютере. В основном, если рассмотреть их суть, существуют два из них. Первое направление предоставляют разнообразные методы, основанные на использовании длин последовательностей повторяющихся данных (RLE-Run Length Encoding). Второе направление связано с использованием не длины повторяющихся данных, а частоты их повторения и эти методы стоятся на алгоритме, носящем имя Хаффмана.
1. Классический подход к кодированию основан на том, что если некоторый символ “X” повторяется “N” раз подряд, то вместо того, чтобы тратить на него память в “N” байтов, лучше сначала указать символ “X”, а потом дать число его повторов “N”. Данный метод приводит как к хорошим, так и плохим результатам сжатия. Чем длиннее последовательность повторяющихся символов, тем сильнее эффект от компрессии. Зато когда символы разные, данный метод может только увеличить исходную длину занимаемых символов в последовательности.
2. Метод Хаффмана основан на том наблюдении, что в большинстве файлов разные символы встречаются с разной частотой и поэтому расходовать на каждый из них по разному количеству памяти было бы расточительностью. Алгоритм так изменяет систему кодирования, что для часто повторяющихся символов можно было обойтись одним-двумя битами, хотя если редкий символ все-таки будет присутствовать в последовательности, то для него придется отдать несколько байт информации. Поскольку такие символы встречаются достаточно редко, то компрессия все равно будет достаточно высокой. Рассмотрим пример по кодированию Хаффмана. Предположим есть последовательность букв АААЛККЦ. Без архивации последовательность занимает 7 байт. С архивацией по методу RLE, последовательность заняла 8 байт и выглядела бы так (А-3, Л-1, К-2,Ц-1), а по методу Хаффмана составляется таблица частот встречаемости символов: А-3, Л-1, К-2,Ц-1. Если символ равен A, присваивается ему логический 0, если нет то-1; далее К -10, если нет -11, Ц-110, если не совпадает –то 111 и т.д. Выглядит кодировка так (рис.1):


А А А

Л

К К

Ц

0 0 0

111

10 10

110

Рис.1 Кодировка символов по методу Хаффмана.
Получается комбинация менее 2-х байт, что является достаточно эффективным методом сжатия.

Современные методы сжатия мультимедиа основаны на том, что информация должна быть представлена в том качестве, которое необходимо для приемлемого восприятия человеком. Примером того служат музыкальные файлы с расширение MP3 (метод кодирования MPEG3, разработанного во Франфрурте). Данный формат позволяет разместить до ста композиций приемлемого качества на одном CD, в то время на AudioCD можно разместить всего 20-25 композиций.

Программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

Антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами. Наиболее известные антивирусные пакеты: Антивирус Касперского AVP, DrWeber, Aidstest, Adinf, Norton Antivirus.

Компьютерный вирус — это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий — портит файлы, "засоряет" оперативную память и т.д.

Тема 6
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconУчебное пособие Воронеж 2011 фгбоу впо ”Воронежский государственный технический университет ”
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКраткий курс лекций по грамматике английского языка Утверждено Редакционно-издательским советом
Краткий курс лекций по грамматике английского языка: Учеб. Пособие. Магнитогорск: мгту им. Г. И. Носова, 2001. — 71 с

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconИнженерная графика учебное пособие
Утверждено редакционно-издательским советом спбгиэу в качестве учебного пособия для спец. 220501, 080502(1), 080502(7)

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconРеспублики Беларусь Учреждение образования «Витебская ордена «Знак...
Утверждено редакционно-издательским советом академии в качестве учебно-методического пособия

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconЧетверикова Ю. И. История экономических учений утверждено Редакционно-издательским...
Рекомендуется для студентов вузов, а также для самостоятельно изучающих историю экономических учений

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКонтрольная работа №1 по дисциплине
Допущено редакционно-издательским советом спбгиэу в качестве методических указаний

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconЭтика курс лекций (на основе книги: Этика (конспект лекций)
Этика (конспект лекций). – М.: «Приор-издат», 2002. Автор-составитель Аристотель. Никомахова этика. Сочинения: в 4-х т. Т. М.: Мысль,...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconУчебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с программой...
Утверждено редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов 3-го курса факультета заочного обучения...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconД. А. Белухин педагогическая этика: желаемое и действительное
...

Конспект лекций Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве конспекта лекций Воронеж 2003 iconКонспект лекций Донецк 2003 министерство образования и науки украины
Аветисова А. А. Основы предпринимательства. Опорный конспект. Донецк, Дон гуэт, 2003. – 195 с

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов