Шпаргалка по дисциплине "Информатика"

 

 Программы и данные  вводятся в память из устройства  ввода через арифметико-логическое  устройство. Все команды программы  записываются в соседние ячейки  памяти, а данные для обработки  могут содержаться в произвольных  ячейках. У любой программы последняя  команда должна быть командой  завершения работы.

 

 Команда состоит  из указания, какую операцию следует  выполнить и адресов ячеек  памяти, где хранятся данные, над  которыми следует выполнить указанную  операцию, а также адреса ячейки, куда следует записать результат, если его требуется сохранить  в ЗУ.

 

 Арифметико-логическое  устройство выполняет указанные  командами операции над указанными  данными. Из него результаты выводятся  в память или устройство вывода.

 

 Управляющее устройство (УУ) управляет всеми частями компьютера. От него на другие устройства  поступают сигналы «что делать», а от других устройств УУ  получает информацию об их  состоянии. Оно содержит специальный  регистр (ячейку), который называется  «счетчик команд». После загрузки  программы и данных в память  в счетчик команд записывается  адрес первой команды программы, а УУ считывает из памяти  содержимое ячейки памяти, адрес  которой находится в счетчике  команд, и помещает его в специальное  устройство — «Регистр команд». УУ определяет операцию команды, «отмечает» в памяти данные, адреса  которых указаны в команде, и  контролирует выполнение команды. АЛУ – обеспечивает арифметическую  и логическую обработку двух переменных, в результате которых формируется выходная переменная. Функции АЛУ обычно сводятся к простым арифметическим и логическим операциям и операциям сдвига. Также формирует ряд признаков результата (флагов), характеризующих полученный результат и события, произошедшие в результате его получения (равенство нулю, знак, четность, переполнение). Флаги могут анализироваться УУ с целью принятия решения о дальнейшей последовательности выполнения команд.

 

 В результате выполнения  любой команды счетчик команд  изменяется на единицу и, следовательно, указывает на следующую команду  программы. Когда требуется выполнить  команду, не следующую по порядку  за текущей, а отстоящую от  данной на какое-то количество  адресов, то специальная команда  перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.

 

Итак, выделим ещё раз основные принципы, предложенные фон Нейманом:

 

Принцип двоичного кодирования. Для представления данных и команд используется двоичная система счисления.

 

Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

 

Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.

 

Принцип последовательного программного управления. Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.

 

Принцип условного перехода. Команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые изменяют последовательность выполнения команд в зависимости от значений данных.

 

21.Назовите и охарактеризуйте современные операционные системы компании Microsoft.

 

Пакет Microsoft Windows включает в себя стандартные приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Windows Mail), музыкальный и видео проигрыватель (Windows Media Player). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны, и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Microsoft Windows. Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine), хотя такое их использование нарушает пользовательское соглашение.

 

Вокруг факта включения таких стандартных продуктов в ОС Windows разгорается много дискуссий и юридических споров, поскольку есть мнение, что это создает препятствия для распространения конкурирующих продуктов. Часто ставят под сомнение качество браузера Internet Explorer, объясняя его популярность вхождением в пакет Windows и плохой осведомленностью пользователей о наличии альтернатив.

 

В 1997 компания Sun Microsystems подала в суд на компанию за использование технологий Java. В 2001 Microsoft выплатила штраф, и исключила виртуальную машину Java из состава своих продуктов. В январе 2003 года была создана операционная система Win. Home Edition (WHE 1.01). Данная версия операционной системы была разработана для спец. ведомств стран СНГ и РФ, однако не получила широкого распространения и в дальнейшем была заменена более совершенной версией. В марте 2004 года Европейская комиссия оштрафовала Майкрософт, в ответ на это Microsoft выпустила для продажи в Европе «Windows XP N», версию Windows XP без Windows Media Player. В декабре 2005 Европейская комиссия вновь оштрафовала Майкрософт, за то, что компания открыла только исходные коды, достаточные для создания конкурента Windows Media Services, но не документацию.

 

Компания Майкрософт продолжает отстаивать своё право включать свои продукты в пакет Windows и продолжает разрабатывать новые интегрированные продукты. В 2009 году планировался выпуск «Windows 7 Europe» для европейского рынка, но Microsoft достигла соглашения с Европейской комиссией, и выход был отменён. Тем не менее, редакции KN и N появятся в продаже. Также, начиная с Windows 7, браузер стал опциональным компонентом, а почтовый клиент распространяется отдельно — в составе Windows Live Essentials.

Удобство и поддержка устройств. Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что DOS-программа может работать с аппаратными средствами компьютера (монитором, клавиатурой, принтером и т. д.) непосредственно минуя DOS (и, как правило, поступает именно таким образом), в то время как Windows-программа должна обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Поэтому после установки в Windows драйвера, обеспечивающего поддержку данного устройства (то есть настраивающего Windows на особенности данного устройства) все Windows-программы могут работать с этим устройством. Это ликвидирует весьма болезненную для DOS проблему обеспечения совместимости программ с конкретными устройствами.

 

 Программы (драйверы) для  поддержки наиболее распространенных  устройств входят в Windows, а для остальных устройств поставляются вместе с этими устройствами или контролёрами.

 

Единый пользовательский интерфейс. Windows представляет программистам все необходимые средства для создания пользовательского интерфейса, поэтому программисты пользуются ими, а не изобретают аналогичные собственные средства. Вследствие этого пользовательский интерфейс Windows-программ в значительной степени унифицирован, и пользователям не требуется изучать для каждой программы новые принципы организации взаимодействия с этой программой.

 

Поддержка масштабируемых шрифтов. В таких приложениях, как редактирование документов, издательское и рекламное дело, создание таблиц или презентаций и т.д., необходимо использование большого количества шрифтов – текстовых, заголовочных, декоративных, пиктографических и других, причем символы этих шрифтов могут потребоваться в самых различных размерах. Поэтому в Windows 3.1 была встроена поддержка масштабируемых шрифтов формата True Type. Масштабируемые шрифты в (отличие от растровых) содержат не растровые (поточечные) изображения символов некоторого фиксированного размера, а описание контуров символов, позволяющие строить символы любого нужного размера. Поскольку изображения символов на экране и на печати формируется из одних и тех же контуров, содержащихся в шрифтовом файле, они, естественно, полностью соответствуют друг другу, что обеспечивает выполнение принципа WYSIWYG – что на экране, то и на печати.

 

Поддержка мультимедиа. Одним из усовершенствований Windows явилась поддержка мультимедиа. При подключении соответствующих устройств Windows может воспринимать звуки от микрофона, компакт-диска или

MIDI – синтезатора, изображения  от цифровой видеокамеры или  с компакт-диска, выводить звуки  и движущиеся изображения.

 

 Это открывает большие  возможности для обучающих, игровых  и других программ, позволяя

 

 делать общение с  компьютером более лёгким и  приятным даже для непрофессионалов.

 

Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ и переключения с одной программы на другую.

 

Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает следующие способы:

 

 Буфер обмена данными (clipboard):одна программа может поместить данные в этот буфер, а другая использовать данные из буфера (например, вставив их в документ);

 

 Динамический обмен  данными(Dynamic Data Exchange, DDE) – одна программа может использовать данные, созданные другой программой (например, редактор документов может использовать часть таблицы, созданной табличным процессором), причем копия данных в использующей программе сохраняет «привязку» к исходным (оригинальным) данным. Поэтому программа, использующая DDE-данные, может в любой момент их «обновить», т.е. восстановить соответствие используемой копии данных оригиналу;

 

 Механизм связи и  внедрения объектов (Object Linking and Imbibing,OLE), появившийся в версии Windows3.1, является усовершенствованием средств DDE. Здесь программа использующая «внедренные» данные, может редактировать эти данные, для чего автоматически запускается программа, с помощью которой эти данные были созданы. Например, в документ, обрабатываемый редактором Microsoft Word, можно вставить в качестве «объекта» картинку, созданную в графическом редакторе Corel Draw, и тогда при двойном щелчке мышью над изображением данной картинки в документе Microsoft Word автоматически вызовется Corel Draw для редактирования этой картинки.

 

 Средства обмена данными  между Windows-программами существенно  помогают работе пользователей  и облегчают им решение сложных  задач, требующих использование  более чем одной программы.

 

Совместимость с DOS-программами. Работа в среде Windows не вынуждает отказываться от использования DOS программ. Более того, для

 запуска DOS программ, как  правило, нет необходимости выходить  из Windows. Однако следует заметить, что DOS программы под управлением Windows выполняются медленнее.

 

Возможности для разработчиков. Все перечисленные ниже особенности Windows удобны и для разработчиков программ. Например, имеющиеся в Windows стандартные средства для создания пользовательского интерфейса делает ненужным изобретения собственных средств.

 Поддержка устройств (принтеров, мониторов и т.д.) в  Windows снимает его заботу с разработчиков программ. Однако два преимущества программирования для Windows следует отметить особо:

 

 доступность всей оперативной  памяти – в отличие от DOS, средства  управления оперативной памятью  Windows обеспечивают доступность для программ всей оперативной памяти компьютера (а не 640 Кбайт), что облегчает создание больших программ;

 

 динамическое подключение  библиотек - Windows обеспечивает автоматическое подключение библиотек подпрограмм во время выполнения программы. Формат библиотек (.DLL – файлов) и порядок вызова библиотечных подпрограмм стандартизованы, поэтому эти библиотеки могут быть созданы с помощью различных программных средств и даже написаны на разных языках программирования.

Как известно, любая медаль имеет две стороны, поэтому у Windows есть не только преимущества, но и недостатки, которые мы и опишем в этом разделе.

Главный недостаток Windows для пользователей состоит в том, что описанные преимущества Windows достигаются за счет значительного увеличения нагрузки на аппаратные средства компьютера. Графический интерфейс, поддержка масштабируемых шрифтов, поддержка многозадачности и т. д. требуют большой мощности процессора, значительной оперативной памяти и дискового пространства. Хотя для работы с Windows достаточно лишь процессора 80386 с 2-4 мегабайтами оперативной памяти и свободных 45 мегабайт на винчестере, такая конфигурация не позволяет использовать Windows ни для каких практических задач, разве лишь для раскладывания пасьянсов. Комфортная же работа обеспечивается лишь при наличии 8-16 мегабайт и не менее 150-300 мегабайт на диске для Windows и Windows-приложений. При этом часто программы с приблизительно одинаковыми возможностями для DOS и для Windows отличаются по требованиям к компьютерным ресурсам в несколько раз. Так, Microsoft Word для DOS может работать на компьютере без жёсткого диска и требует всего 512 килобайт ОЗУ.

 

 А редактор Microsoft Word for Windows (правда, здесь следует заметить, что он обладает несколько большими возможностями) требует 4 мегабайта оперативной памяти (а лучше 8 мегабайт), и около 20 мегабайт на диске, работая при этом в несколько раз медленнее. Чтобы компенсировать это замедление и обеспечить приемлемую скорость работы, пользователи вынуждены покупать достаточно мощные компьютеры. На западе мода на Windows очень быстро привела к отказу не только от компьютеров на основе Intel-286, но и на основе Intel-386.