Реферат: Билет Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники. Информатизация общества

Билет 1. Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники.

Информатизация общества. С середины 20в. начался постепенный переход от индустриального общества к информационному. В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность.

Основные показатели развитости информационного общества: наличие компьютеров, уровень развития компьютерных сетей и доля населения, занятого в информационной среде, а также использующего информационные технологии в своей повседневной деятельности.

Наличие компьютеров. Персональный компьютер стал доступен большинству людей, и теперь в развитых странах мира компьютер имеется на большинстве рабочих мест и в большинстве семей. В настоящее время персональные компьютеры изготавливают и собирают тысячи фирм в разных странах мира, и их производство превысило 150 миллионов штук в год.

Уровень развития компьютерных сетей. Важным этапом в информатизации общества является переход от использования компьютеров в автономном режиме к применению их в локальных и глобальных сетях.

Развитие глобальных компьютерных сетей началось в 80-е годы. В 1981 г. в сети Интернет было лишь 213 компьютеров, к концу 80-х – уже 150 тысяч. В 90-е годы количество компьютеров сильно увеличилось и сейчас уже более 100 миллионов серверов.

Доля населения, занятого в информационной среде. По данным ООН, в 90-е годы число работников, занятых в информационной среде (для которых обработка информации является основной производственной функцией), возросло примерно на 25%, тогда как численность занятых в сельском хозяйстве и промышленности сократилось соответственно на 10 и 15%.

Компьютеры и информационные технологии проникают во все сферы жизни; инженер, фермер, специалисты других традиционных профессий все чаще используют на своем рабочем месте компьютер.

^ Основные этапы развития вычислительной техники. Первым прообразом современных компьютеров была механическая аналитическая машина Чарльза Бэббиджа, которую он спроектировал и создавал в середине 19 века. Аналитическая машина должна была обрабатывать числовую информацию по заранее составленной программе без вмешательства человека. В ней имелись все основные устройства современного компьютера: Склад (Память), Мельница (Процессор) и др.

Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) были построены в 1946 г. в США (ЭНИАК) и в 1950 г. в СССР (МЭСМ). Они работали по заранее заданной программе и обрабатывали большие объемы информации.

Первые ЭВМ были ламповыми (включали в себя десятки тысяч ламп), очень дорогими и очень большими (занимали громадные залы), поэтому их было мало. Они использовались для проведения громоздких и точных вычислений в научных исследованиях, при проектировании ядерных реакторов, расчетов траекторий баллистических ракет и т.д. Программы для первых ЭВМ были написаны на машинном языке и представляли собой длинные последовательности нулей и единиц, их составление и отладка были очень трудоемким делом.

В середине 70-х годов началось производство сравнительно недорогих персональных компьютеров с использованием БИС (больших интегральных схем) – появился первый персональный компьютер Apple II, с этого компьютера отсчитывает свое существование фирма Apple. В начале 80-х годов приступила к массовому производству персональных компьютеров корпорация IBM.

Персональные компьютеры в состоянии обрабатывать не только числовую, но и текстовую информацию. С 80-х годов стала возможна обработка графической информации, а с 90-х – звуковой. Современный компьютер превратился в мультимедийный, то есть на нем можно обрабатывать числовую, текстовую, графическую и звуковую информацию.


^ Билет 2. Архитектура компьютера. Основные устройства компьютера и их функции.

В основе архитектуры компьютера (то есть его устройства) лежит магистрально-модульный принцип. Магистраль – многопроводная шина, по которой передаются данные, команды и сигналы управления между компонентами компьютера – модулями.





Центральным устройством компьютера является процессор, который обрабатывает данные в соответствии с заданной программой. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательности электрических импульсов (нет импульса – 0, есть – 1) - машинный язык. Процессоры: Pentium, Celeron (корпорация Intel), Athlon, Duron (корпорация AMD).

^ Устройства ввода информации – «переводят» информацию с языка человека на машинный язык компьютера. Клавиатура – ввод числовой и текстовой информации. Для ввода графической информации или для работы с графическим интерфейсом используют манипуляторы мышь, трекбол или тачпад (сенсорная панель в ноутбуках). Сканер – ввод графической информации в компьютер (фотографии, рисунки). Цифровая камера – фотоаппарат или видеокамера, которые формируют изображения уже в компьютерном формате. Микрофон – ввод звуковой информации, подключается ко входу специальной звуковой платы, установленной в компьютере. Игровые манипуляторы – джойстики – управление в компьютерных играх.

^ Устройства вывода – «переводят» информацию, представленную на машинной языке, в доступный для человеческого восприятия вид. Монитор – универсальное устройство вывода, выводит числовую, графическую, текстовую и видеоинформацию. Принтер – для сохранения информации в виде «твердой» копии на бумаге. Плоттер – для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков, схем большого формата. Акустические колонки, наушники – вывод звуковой информации.

^ Оперативная память. Вся информация в компьютере (программы и данные) хранится в оперативной памяти. Процессор последовательно считывает команды программы, а также необходимые данные из оперативной памяти, выполняет команды, а затем записывает полученные данные в оперативную память. При выключении компьютера все данные из оперативной памяти стираются. Информация попадает в оперативную память от устройств ввода и из долговременной памяти, из оперативной памяти – на устройства вывода.

^ Долговременная или внешняя память – для долговременного хранения информации. НЖМД – накопитель на жестком магнитном диске (жесткий диск, винчестер) – хранение больших объемов информации (20-200 Гбайт). НГМД – накопитель на гибком магнитном диске (дискета, флоппи-диск) – небольшой объем информации (1,44 Мбайт) – для переноса данных с компьютера на компьютер. ^ CD, DVD-ROM – лазерные диски (700 Мбайт и до 17 Гбайт соответственно). Flesh-память – хранение информации в мобильных устройствах, цифровых камерах,

Сетевые устройства – для соединения компьютеров и обмена информацией в компьютерных сетях. ^ Сетевая плата – устанавливается в компьютере для соединения компьютеров в локальную сеть. Модем – для подключения к глобальной сети (Интернет).


Билет 3. Характеристики процессора и внутренней памяти компьютера (быстродействие, разрядность, объем памяти и др.).

Центральным устройством компьютера является процессор, который обрабатывает данные в соответствии с заданной программой. Процессор обрабатывает данные в двоичном компьютерном коде в форме последовательности электрических импульсов (нет импульса – 0, есть – 1) - машинный язык. Процессоры: Pentium, Celeron (корпорация Intel), Athlon, Duron (корпорация AMD).

Важнейшей характеристикой процессора, определяющей его быстродействие, является тактовая частота, т.е. количество базовых операций (например, операций сложения двух двоичных чисел), которые производит процессор за 1 секунду. В современных компьютерах тактовая частота достигает 4ГГц. Чем больше тактовая частота, тем быстрее компьютер обрабатывает информации.

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность процессора. Она определяется количеством двоичных разрядов, которые процессора обрабатывает за один такт. В первых персональных компьютерах был установлен процессор с разрядностью 8 бит, в современных процессорах Pentium – 64 бита.

Разрядность процессора влияет на количество адресной памяти процессора. Например, при разрядности 32 бита объем адресной памяти составляет примерно 4 Гбайт. Эта величина влияет на объем оперативной памяти, которую можно установить на компьютер.

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

Величина фактически установленной оперативной памяти намного меньше адресной памяти процессора и составляет от 64 Мбайт до 2 и более Гбайт.

Оперативная память аппаратно реализуется в виде модулей памяти различных видов (SIMM, DIMM) и разного объема (современные модули составляют 128, 256, 512, 1024 Мбайт). Модули различаются по своим геометрическим размерам (имеют разное количество контактов).


^ Билет 4. Внешняя память компьютера. Носители информации (гибкие диски, жесткие диски, СD-RОМ диски, магнитооптические диски и пр.) и их основные характеристики.

Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестком магнитном диске (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах – оптический принцип.

^ Гибкие магнитные диски (дискеты) помещаются в пластиковый корпус размером 3,5 дюйма. Объем современных дискет – 1,44 Мбайт. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.

^ Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может достигать 200 Гбайт.

Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких перемещений в процессе работы.

^ Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения и записи информации. На лазерных дисках CD (CD – Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD – Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.

^ Виды дисков: CD-ROM и DVD-ROM – диски только для чтения, содержат программы, музыку, видео. CD-R и DVD-R – позволяют 1 раз записать информацию. CD-RW и DVD-RW - перезаписываемые диски, возможно многократная запись информации.

^ Объем дисков CD – до 700 Мбайт, DVD – до 17 Гбайт, информация записывается на обе стороны диска более плотно, чем на CD.

Для сохранности лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.

^ Flesh-память – энергонезависимая память. Не требует подключения источника электрического напряжения (например, батарейки). Не имеет движущихся частей, и поэтому обеспечивает высокую сохранность данных при использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах и т.д.). Информационная емкость может достигать 1 Гбайт и более.

Для записи и считывания информации с карт памяти используются специальные адаптеры. Адаптеры встраиваются в мобильные устройства или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.


^ Билет 5. Операционная система компьютера (назначение, состав, способ организации диалога с пользователем). Загрузка компьютера.

Операционная система (ОС) обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Без ОС компьютер не может работать в принципе и является лишь набором отдельных аппаратных устройств (процессор, память и т.д.).

^ Состав операционной системы:

программные модули, управляющие файловой системой – предназначены для обмена файлами между устройствами;

командный процессор – запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т.д. ОС должна эти команды выполнить;

драйверы устройств – специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству (принтеру, мыши, монитору) соответствует свой драйвер;

программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс – для упрощения работы пользователя с ОС; пользователь вводит команды посредством мыши (существует еще командный интерфейс – пользователь вводит команды с клавиатуры);

сервисные программы (утилиты) – позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях;

справочная система – предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Файлы ОС хранятся во внешней, долговременной памяти компьютера (на жестком, гибком или лазерном диске). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память.

Диск (жесткий, гибкий или лазерный), на котором находятся файлы ОС и с которого производится ее загрузка, называется системным.

После включения компьютера ОС загружается с системного диска в оперативную память. Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение Non system disk и компьютер «зависает», т.е. загрузка ОС прекращается и компьютер остается неработоспособным.

В процессе загрузки ОС сначала производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера, причем краткие диагностические сообщения о процессе тестирования выводятся на экран монитора.

После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы, в противном случае загружается графический интерфейс операционной системы.


^ Билет 6. Файловая система. Папки. Файлы (имя, тип, путь доступа). Операции с папками и файлами в среде операционной системы.

Файл. Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл – это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

^ Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.п.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

В различных ОС существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита, а расширение состоит из 3 латинских букв, например: proba.txt.

В ОС Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита.

^ Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

Для дисков с небольшим количеством файлов (не более нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлов организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, представляющую собой систему вложенных папок. В каждой папке могут храниться папки нижнего уровня, а также файлы.

Для того, чтобы найти нужный файл необходимо указать путь к файлу.^ Путь к файл