Инструментальные программные средства информационных технологий в профессиональной деятельности

Единица измерения тактовой частоты - мегагерц (МГц).

А начиналось все с ПЭВМ IBM PC, имевшей 16-разрядиый процессор Intel-8086, который работал на тактовой частоте 4,7 MГц. Следующим был 16-раарядный процессор Intel-80286 (ТЧ до 12 МГц), затем появились микропроцессор Intel-80386, Intel-80486 с его модификациями.

Сейчас все эти модели уже не выпускаются, но в России большое  количество их до сих пор исправно служат.

В 1998 году был выпущен  принципиально новый 64-разрядный  процессор Pentium (ТЧ - до 100 МГц). В 1996 году начато производство процессоров модели Pentium Pro (ТЧ - до 200 МГц), в 1997-м - Pentium MMX (мультимедийный процессор).

Последние модели начала 20 века МП фирмы Intel - Пентиум II (до 333 МГц), Пентиум III (до 1000 МГц) и упрощенный вариант Пентиум II - Celeron (до 466 МГц). Применение этих типов МП требует разъемы нового вида (Socet 370) и специальные системные платы, в то время как МП других фирм, например, фирмы AMD, даже последние очень мощные модели работают с разъемом и с системными платами старого типа (Socet 7).

Так как фирма Intel не выпускает сейчас дешевых МП, то этим занялась другие фирмы. Пользуются успехом простые, медленные, но дешевые МП фирм IDT: C6 Winchip (до 180 МГц), а также и МР6 (до 266 МГц) - фирмы Rise Technology.

Кстати, для офисных программ совсем необязательны очень быстрые МП - достаточно ТЧ 100 - 166 МГц. Быстрые МП требуются в первую очередь для современных игр.

Платы и микросхемы запоминающих устройств (ЗУ).

Запоминающие устройства предназначены для хранения программ и данных и делятся на несколько  видов: оперативные (ОЗУ), кэш-память, постоянные (ПЗУ), внешние.

Вторым основным (после  процессора) элементом компьютера, определяющим его важнейшие характеристики, является основная память, или просто память. Вообще говоря, память, т.е. устройство для хранения данных, имеет несколько  уровней. Одни типы памяти предназначены  для того, чтобы хранить данные только на время работы компьютера, другие - для постоянного или долговременного хранения. Кроме того, различные виды памяти различаются по скорости работы с данными.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - неотъемлемая часть любой  ЭВМ. Это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема, реализованное в  виде набора микро микросхем. Именно в ОЗУ хранится выполняемая процессором  в теку текущий момент программа и необходимые для нее данные.

Она представляет собой модули памяти, состоящие из электронных  микросхем и вставляемые в  разъемы {слоты) на материнской плате. Как правило, на материнской плате содержится от двух до четырех таких разъемов. Эта память является энергозависимой, и ее содержимое теряется при выключении компьютера. Характеристики основной памяти заметно совершенствуются по мере развития технологии, и в настоящее время наиболее распространены модули памяти двух типов: SDR DIMM (или просто DIMM) и DDR DIMM. Емкость модулей памяти составляет обычно от 128 до 512 Мбайт, и общая емкость установленной основной памяти является одной из наиболее значимых характеристик компьютера.

Характеристики  ОЗУ:

объем памяти в современной  ПЭВМ может достигать 512 Мбайт и  выше. Практически необходим объем  не менее 16 Мбайт;

время выборки данных из ОЗУ нормальным считается 70 нонасекунд (нс).

Адресное пространство памяти, т.е. максимально возможный объем  оперативной памяти, в настоящее  время оно должно быть не менее 128 Мбайт.

Кэш-память. Это сверхбыстродействующее ОЗУ - время выборки 15-20 нс. Используется для ускорения операций в памяти ПЭВМ. В кэш-память записывается та часть информации из ОЗУ, с которой  процессор работает в данный момент. Кэш-память может содержать до трех уровней и иметь объем до 2 Мбайт.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Эта часть памяти доступна лишь для чтения данных и  программ, "зашитых" в него при  изготовлении ПЭВМ.

В IBM-совместимых ПЭВМ ПЗУ  реализовано отдельной микросхемой, в нем хранится часть операционной системы - базовая система ввода-вывода (BIOS). Она обеспечивает включение  ПЭВМ в работу и тестирование его  устройств.

Системная шина.

Так называется комплекс проводных  каналов связи, соединяющих различные  компоненты системной платы ПЭВМ. Конструктивно она выполнена  заодно с платой.

В разных системных платах используются шины различных типов: ISA (устаревшая), VESA, PCI и одна из новейших шин - LPG.

Шины:

PCI - шина взаимодействия  периферийных устройств, которая  обеспечивает обмен информацией  с контроллерами периферийных  устройств (звуковая плата, сетевая  плата, внутренний модем);

AGP - быстродействующая шина  для подключения видеоплаты;

UMDA - для подключения жестких  дисков и дисководов;

USB - для подключения сканера,  плоттера и т.д. 

Полезно знать тип шины на вашей плате, т.к каждая плата расширения, т.е. адаптер периферийного устройства, работает лишь с шиной определенного вида.

Разъемы плат расширения.

На системной плате  находятся разъемы для плат, управляющих  работой различных устройств  ПЭВМ. В эти разъемы при минимальной  комплектации системного блока вставлены:

мультиплата (в ПЭВМ устаревших моделей), т.е. плата управления жестким диском, дисководами и принтером;

плата управления монитором (видеоплата);

плата портов ввода-вывода (в  устаревших ПЭВМ).

При необходимости расширения возможностей компьютера в разъемы  можно вставить: звуковую плату; плату, управляющую сканером, и др.

Указанные разъемы обеспечивают подключение плат расширения к системной  шине, они унифицированы, т.е. в любой  разъем можно вставить любую плату  расширения. Именно наличие таких  разъемов во многом определяет открытость архитектуры IBM PC. Число таких разъемов - важная характеристика ПЭВМ.

Порты.

Разъемы, с помощью которых  к системному блоку подключаются периферийные устройства (принтер, "мышь" и т.д.), называют "портами". Порты  общего назначения бывают двух видов: параллельные (обозначаемые LPT1 - LPT4) - обычно 25 контактов, и последовательные (обозначаемые СОМ1 - COM3) - обычно 9 контактов, но возможно и 25.

К параллельному порту  подключается, например, принтер, к  последовательному - мышь. Параллельные порты выполняют ввод и вывод данных с большей скоростью, чем последовательные, но требуют и большего числа проводов.

Не так давно появился новый быстродействующий вид  порта - USB. Он позволяет подключать до 256 устройств, прерывать работу с  ПУ в активном режиме.

Постепенно все ПУ и  ПЭВМ будут снабжаться этим портом.

Число, вид портов конкретной ПЭВМ - важная ее характеристика.

Итак основные характеристики системной платы:

максимальная допустимая частота процессора;

число разъемов для плат расширения;

тип системной шины.

Тема 1.2 Программное  обеспечение

Классификация программного обеспечения ПЭВМ

Для каждого вида ЭВМ разработано  в настоящее время большое  количество программ.

Совокупность программ и  документации, необходимой для их эксплуатации, называется программным  обеспечением ЭВМ (ПО).

Существуют различные  категории программ, которые значительно  отличаются по своему назначению.

Список основных типов  программ:

1. Системные программы

1.1 Операционные системы  и оболочки операционных систем. Это основной вид программ  указанной категории, причем исключительно  важный вид программ, без которых  работа современной ЭВМ невозможна. В первую очередь это относится  к операционным системам (ОС).

ОС - это о комплекс программ, предназначенный для эффективного использования всех средств ЭВМ  в процессе решения задачи и организации  взаимодействия пользователя с ЭВМ.

В персональных ЭВМ ОС играет особо важную роль, так как именно она делает общение с ними простым  и доступным.

Значительное число типов  ОС разработано и для IBM-PС. Каждая из них имеет свою область применения.

Основные ОС:

MS-DOS - самая старая, самая надежная и самая простая ОС. Но удобной и дружественной для пользования она не является. Для компенсации этого недостатка для нее были разработаны программы-оболочки типа Norton Commander.

Windows NT создавалась для работы в компьютерной сети, ориентирована на мощные ПЭВМ производственного назначения, используемые, например, в банках. Обладает исключительной надежностью и защищенностью информации, но требует для работы очень большой объем памяти. Для нее практически отсутствует ПО, рассчитанное на массового потребителя, поэтому широкого применения она пока не нашла.

ОS/2 - система того же класса, что и Windows 95. Очень надежная, устойчивая ОС, по-настоящему многозадачная. В основном используется в сфере производства - в КБ, проектных институтах. ПО для нее, ориентированное на массового потребителя, разработано слабо. Популярность ее резко упала после выпуска Windows 95.

Windows 3.1 (3.11) - предшественница Windows 95, у которой Windows 95 много позаимствовала, но самостоятельной ОС она не является - используется только совместно с MS-DOS.

Windows 95 - самая универсальная ОС. Используется в быту, на малых предприятиях, в госучреждениях разного ранга. Исключительно богатое ПО. Проста в обращении, что сочетается с большими возможностями. Самая массовая ОС вмире. Однако надежность этой ОС и защищенность информации в ней недостаточны.

Windows 98 - является усовершенствованной моделью Windows 95, объединяя все лучшее в разных версиях Windows 95. Дополнена рядом прикладных пакетов программ. Нацелена на максимальное использование Internet. Обеспечивает автоматическое подключение к Internet по мере потребности ЭВМ и автоматическое обновление системы за счет Internet - старые версии драйверов и пакетов автоматически обновляются. Может поддерживать локальную сеть до 20-30 ЭВМ.

Windows 2000 и т.д.

1.2 Программы-утилиты. Так  называют служебные программы,  выполняющие различные полезные  для пользователя операции, например: дисковые уплотнители данных, программы для защиты и восстановления данных в ЭВМ, оптимизирующие программы и многие другие. Утилиты часто объединяют в пакеты. Одним из наиболее популярных и мощных пакетов является Norton Utilities. Есть его версии, работающие с MS-DOS и под управлением Windows 95.

Программа Ndd (Norton Disk Doktor) из этого пакета (для MS-DOS) является очень полезным инструментом.

Подобная ей программа  есть в составе Windows 95 - Scandisk.

С помощью этих программ можно тестировать диск (дискету) на правильность его логической системы, выявлять наличие "сбойных" секторов на поверхности диска и производить  многие другие операции.

1.3 Антивирусные программы.  Компьютерный вирус - программа,  которая может создавать свои  копии (не обязательно совпадающие  с оригиналом) и внедрять их  в файлы, системные области  компьютера, вычислительные сети  и т.д. При этом копии сохраняют  способность дальнейшего распространения. 

Вирус может искажать текст  программы, в результата чего она становится совершенно неработоспособной,

Он может "заражать" программу, такая программа способна передавать вирус другим программам и ЭВМ, т.е. заражать их.

Заражению подвергаются в  основном программные файлы типа СОМ, ЕХЕ. Текстовые файлы, т.е. файлы, содержащие тексты программ на языке  программировании, тексты документов и т.д., вирусом не заражаются, они  могут лишь искажаться. Правда, файлы-документы, созданные программами Word и Excel, способны и заражаться.

Заражение вирусами ПЭВМ часто  приводит к выводу из строя большого числа дорогостоящих пакетов  программ, что может обернуться большими материальными затратами.

Борьба с вирусом зараженной ПЭВМ нередко требует очень больших  затрат времени.

Для эффективной борьбы с  многочисленными вирусами создаются  антивирусные программы. Приведем некоторые  виды этих программ:

программы-доктора "лечат" программы, восстанавливая их первоначальный вид и удаляя при этом из них  вирус;

программы-фильтры перехватывают  обращения вирусов к операционной системе, используемые для размножения  и нанесения вреда, и сообщают о них пользователю и др.

Разработка антивирусных программ требует профессиональных знаний и навыков.

К наиболее известным антивирусным программам относятся периодически обновляемые и дополняемые программы AIDSTEST и DRWEB ("Доктор ВЕБ"). Очень  мощное средство - пакет AVP (AntiViral ToolKit Pro), обновляется через Internet.

Не так давно начали появляться "закладки" ("троянские  кони") - программы, не способные к  самокопированию; вставляются в  чужие программы и вредят (стирают  какие-либо файлы и пр.). Не имеют  признаков вируса, поэтому их сложно обнаружить.

1.4 Программы технического  обслуживания. С помощью программ  этой группы тестируют компьютерные  системы, исправляют обнаруженные дефекты или оптимизируют работу некоторых устройств ПЭВМ. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации ЭВМ.

2. Системы программирования.

Так называют комплексы программ и прочих средств, предназначенные  для разработки и эксплуатации программ на конкретном языке программирования для конкретного вида ЭВМ.

Система программирования обычно включает некоторую версию языка  программирования, транслятор программ, представленных на этом языке, и т.д.

С каждой системой программирования связан некоторый язык программирования.

Язык программирования - это инструмент для создания компьютерных программ. Из большого количества языков можно выделить три наиболее распространенные в настоящее время:

изначально профессиональный язык СИ, используемый в первую очередь  для разработки системных программ;

язык Паскаль, широко применяемый  для разработки прикладных программ;

язык для начинающих программистов  Бейсик.

3. Инструментальные программы.

Инструментальные программы  пользователь использует как инструмент при решении самых различных  задач. К таким программам в первую очередь относят:

текстовые редакторы;

графические редакторы;

электронные таблицы;

системы управления базами данных (СУБД).

Перечисленные программные  продукты в большинстве своем  являются не программами, а пакетами программ, весьма сложными.