Кодирование информации

                       

                                                 Рис. 1.4 первый миникомпьютер PDP-8

     Основой для компьютеров третьего поколения  послужили интегральные микросхемы, что позволило значительно уменьшить  стоимость и размеры компьютеров. Компьютеры третьего поколения работали со скоростью до одного миллиона операций в секунду. Появились новые внешние устройства, облегчающие взаимодействие человека с компьютером [4, с. 45].

     Начало  эры четвертого поколения компьютеров  исходит к 1971 году.  В 1965 году председатель совета директоров компании «Intel» Гордон Мур предположил, что количество элементов на интегральных микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев. В дальнейшем это правило, известное как закон Мура, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось [4, с. 45].

     В 1969 году компания «Intel» выпустила еще одно важное для развития вычислительной техники устройство – микропроцессор. Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, на которой сосредоточено обрабатывающее устройство с собственной системой команд [4, с. 45].

     Создателями первого ПК были два молодых американских техника: Стивен Джобс, работавший в  фирме Atari, и Стив Возняк из компании HewlettPackard. Летом 1976 года в гараже родителей Джобса они соорудили первый ПК и назвали его «Apple-I» (рис. 1.5) — «яблоко». 

     Apple-I не имел ни клавиатуры, ни корпуса.  В апреле 1977 года они сконструировали  ещё один ПК — Apple-II (в это  же время появилась и знаменитая  эмблема фирмы Apple — надкушенное  разноцветное яблоко), он имел  одноплатную конструкцию и шину  расширения, позволяющую подсоединять дополнительные устройства. Клавиатура была помещена в отдельный корпус. В качестве центрального процессора был взят надёжный 8-разрядный 6502. Память составляла всего лишь 8 Кбайт, но для её увеличения использовалась магнитофонная лента, запускаемая с обычного кассетного магнитофона. В дальнейшем к Apple-II были разработаны графические видеоадаптеры, дисковая ОС для управления ОП и нижний регистр для символов, который могли размешаться на экране в 80 столбцах [3].

                      

                                   Рис. 1.5 Один из первых персональных компьютеров Apple-I (1976)

     Персональные  компьютеры не привлекали крупные компании до 1979 года, когда появился первый процессор электронных таблиц – VisiCalc. Идея VisiCalc была предложена студентом Гарварда Даном Брисклином, которому пришлось решать сложные финансовые задачи, требующие большого количества вычислений. Со своим другом Бобом Франкстоном они написали VisiCalc для компании Apple II [4, с. 46].

     В 1981 году крупнейшая компьютерная компания IBM представила свой первый персональный компьютер – IBM PC (рис. 1.6).

                         

     Рис. 1.6 Один из первых персональных компьютеров  компании IMB – IBM PC/XT (1983) 

     В январе 1984 года состоялась презентация  первого компьютера Macintosh компании Apple Computer. Эти компьютеры сыграли значительную роль в развитие PC. Он имел 9-дюймовый монитор с чрезвычайно высокой четкостью изображения [3].

     В 1989 году появляется новая разработка компании Intel — микропроцессор Intel-80486 (Intel-80486DX). Этот процессор ознаменовал начала пятого поколения. Этот процессор был полностью совместим с PC семейства Intel-80x86, кроме того, содержал в себе математический сопроцессор и 8 Кбайт кэш-памяти. Этот процессор был более совершенен по сравнению с микропроцессором Intel-80386, его тактовая частота состояла 33 МГц [3].

     В 1993 году компания Intel начала промышленный выпуск нового процессора — Intel Pentium (Intel не стал присваивать ему номер 80586). Первые модели работали на тактовой частоте 60 и 66 МГц и объединяли в себе до 3,3 млн. транзисторов. Pentium — это первый 64-разрядный суперскалярный процессор с RISC-ядром, изготовленный по 0,8-микронной технологии BiCMOS. Его основу составляет два пятиступенчатых конвейера, позволяющих выполнять две команды за один такт. Один конвейер выполнял любые операции, как с целочисленными, так и с числами с плавающей точкой, второй выполняет часть целочисленных команд [3].

     Впоследствии  появились модели с частотой 90 и 100 МГц. Однако вскоре обнаружилась ошибки в устройстве деления, и компании Intel пришлось опубликовать подробное описание этого дефекта. После этого скандала практически все процессоры Pentium стали тестировать, и в прайс-листах появилась надпись BUG FREE!, что буквально можно перевести как «свободно от ошибок»[3]. 
 
 
 

     

60. Базовое программное обеспечение

 

     Программное обеспечение – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств [6].

     В состав программного обеспечения входят общесистемные, специальные программные  продукты и техническая документация, такие как операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.) [6].

     В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, можно выделить общесистемное (базовое) программное обеспечение и прикладное (специальное) программное обеспечение [6].

     К общесистемному (базовому) программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированные на пользователей и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных [6].

     Прикладное (специальное) программное  обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта [6].

     Общесистемное (базовое) программное  обеспечение (ПО) организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

     В состав базового (общесистемного) ПО входят:

1. операционные системы;
2. сервисные программы;
3. трансляторы языков программирования;
4. программы технического обслуживания.

     Операционная  система (ОС) – это  комплекс специальных  программных средств, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других (пользовательских) программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ [4, с. 87].

     Исходя  из выполняемых функций ОС можно разбить на три группы:

1. однозадачные (однопользовательские), например, MS DOS, MSX;
2. многозадачные (многопользовательские), например, OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95;
3. сетевые, например, Novell NetWare, Microsoft Windows NT, Banyan Vines, IBM LAN, UNIX, Solaris фирмы Sun, Linux.

     Однозначные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозначные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем [6].

     Многозначные  ОС, кроме выполнения вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства [6].

     Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей, они предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети [6].

     Сервисное программное обеспечение – это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем [6].

     По  функциональным возможностям сервисные средства можно подразделить на:

1. улучшающие пользовательский интерфейс;
2. защищающие данные от разрушения и несанкционированного доступа;
3. восстанавливающие данные;
4. ускоряющие обмен данными между диском и ОЗУ;
5. архивации-разархивации;
6. антивирусные средства.

     По  способу организации и реализации сервисные средства могут быть представлены:

1. оболочками;
2. утилитами;
3. автономными программами.

     Разница между оболочками и утилитами зачастую выражается лишь в универсальности первых и специализации вторых [6].

     Оболочки  представляют пользователю качественно новый  интерфейс и освобождают  его от детального знания операций и  команд ОС. Функции  большинства оболочек, например семейства MS-DOS, направлены на работу с файлами и каталогами и обеспечивают быстрый поиск файлов; создание, просмотр, редактирование текстовых файлов; выдачу сведений о размещении файлов на дисках, о степени занятости дискового пространства и ОЗУ [6].

     Все оболочки обеспечивают ту или иную степень защиты от ошибок пользователя, что уменьшает вероятность случайного уничтожения файлов.

     Среди имеющихся оболочек для семейства  MS-DOS наиболее популярна оболочка Norton Commander.

     Утилиты предоставляют пользователю дополнительные услуги (не требующие разработки специальных программ) в основном по обслуживанию дисков и файловой системы. Утилиты чаще всего позволяют выполнять следующие функции:

1. обслуживание дисков (форматирование, обеспечение сохранности информации, возможности ее восстановления в случае сбоя и т.д.);

     2) обслуживание файлов и каталогов (аналогично оболочкам);

     3) создание и обновление архивов;

4. предоставление информации о ресурсах компьютера, о дисковом пространстве, о распределении ОЗУ между программами;
5. печать текстовых и других файлов в различных режимах и форматах;
6. защита от компьютерных вирусов [6].

     Из  утилит, получивших наибольшую известность, можно назвать многофункциональный  комплекс Norton Utilities.

     Программные средства антивирусной защиты обеспечивают диагностику (обнаружение) и лечение (нейтрализацию) вирусов. Термином «вирус» обозначается программа, способная размножаться, внедряясь в другие программы, совершая при этом различные нежелательные действия. К числу наиболее популярных в настоящее время антивирусных программ относятся: DoctorWeb, AVP (антивирус Касперского), Norton Antivirus и др [6].

     Архиваторы  обеспечивают компактное представление  файлов и дисков для целей передачи данных на другие компьютеры, создания страховых копий. Наиболее популярны архиваторы: WinZip, WinRAR,WinARJ.

     Транслятором  языка программирования называется программа, осуществляющая перевод текста программы с языка программирования, как правило, в машинный код [6].

     Комплекс  средств, включающий в себя входной язык программирования, транслятор, машинный язык, библиотеки стандартных программ, средства откладки оттранслированных программ и компоновских в единое целое, называется системой программирования [6].

     В системе программирования транслятор переводит программу, написанную на входном языке программирования, на язык машинных команд конкретной ЭВМ. В зависимости от способа перевода с входного языка (язык программирования) трансляторы подразделяются на компиляторы и интерпретаторы [6].

     В компиляции процессы трансляции и выполнения программы разделены во времени. Сначала компилируемая программа преобразуется в набор объектных модулей на машинном языке, которые затем собираются в единую машинную программу, готовую к выполнению и сохраняемую в виде файла  на магнитной доске. Эта программа может быть выполнена многократно без повторений трансляций [6].