Файл: Устройство персонального компьютера.pdf

Программы на ассемблере очень просто переводятся в машинный код. Это делается с помощью программы-компилятора. Ассемблер часто используется в тех случаях, когда требуется достичь максимального быстродействия и минимального размера программ, либо наиболее полно учесть в программе особенности компьютера.

Однако написание программ на языке ассемблера достаточно сложный процесс. Для этого программист должен очень хорошо знать систему команд соответствующего компьютера. В ходе работы ему приходится бороться не столько со сложностями решаемой задачи, сколько с переводом необходимых задач в машинные команды. Поэтому и после появления ассемблеров многие исследователи пытаются облегчить процесс программирования, «научив» компьютеры понимать более удобные для восприятия языки составления программ. Такие языки стали называть языками программирования высокого уровня, а языки ассемблера и другие машинно-ориентированные языки — языками низкого уровня. Программы на языках высокого уровня либо преобразуются в программы, состоящие из машинных команд (с помощью специальных программ, называемых трансляторами или компиляторами), либо интерпретируются с помощью программ-интерпретаторов.

Языки высокого уровня значительно упростили процесс написания программ, так как были ориентированы на удобство описания решаемых с их помощью задач, а не на особенности какого-то конкретного компьютера. Разумеется, для каждой программы высокого уровня искусный программист может написать на языке ассемблера более компактную и быстродействующую программу для выполнения тех же функций. Но она имеет смысл только в особых случаях.

Первый коммерчески используемый язык программирования высокого уровня Фортран был разработан в 1958 г. в фирме «IBM» под руководством Джона Бэкуса. Этот язык был предназначен, прежде всего, для научных вычислений, и он (в усовершенствованном варианте) до сих пор широко используется в данной области. Для других применений было разработано множество различных языков высокого уровня, но широкое распространение получили лишь немногие из них, в частности Си и Си++, Паскаль, Бейсик, Фортран, и другие. С появлением и развитием интернета стал популярен html, Java и прочие средства, позволяющие работать с документами в электронном виде.

Основные принципы

Со времен появления первого компьютера прошло чуть больше 20 лет, а компьютерная индустрия уже стала одной из основных отраслей экономики многих стран. Сейчас нам невозможно представить современную жизнь без компьютера. Он служит для множества целей — начиная с воспитания и обучения детей и заканчивая контролем над важнейшими военными объектами. Трудно переоценить роль, которую ЭВМ играет в нашей жизни. И этот процесс с каждым днем только набирает свои обороты.

Любой персональный компьютер делится на две составляющие:

• Аппаратная
• Программная.

К программной части относится все, что установлено на компьютере и используется для комфортной работы с ним. Это операционная система (ОС), драйвера и другое программное обеспечение. С помощью ОС и ее удобного интерфейса производится взаимодействие между аппаратной частью и пользователем. Драйвера необходимы для правильной работы подключенных устройств, таких как видеокарта, материнская плата и т.п.

Аппаратная часть подразумевает все реальные устройства, которые подключены в одну систему. Сюда входит монитор, системный блок и его внутренности, а также вспомогательные компоненты: наушники, колонки, мышь, клавиатура, принтер и т.д.

Если разбираться в теме поверхностно, то можно сказать, что принцип работы ПК заключается во взаимодействии между программной и аппаратной частью с помощью привычных для пользователя инструментов. Однако за этим стоит множество самостоятельных систем, представляющих общую картину.
Таким образом, устройство персонального компьютера можно разделить на две главные составляющие, а именно программное обеспечение, призванное обеспечивать взаимодействовать пользователя с машиной и аппаратную часть, включающую в себя комплекс технических решений, позволяющий удовлетворять поставленные перед устройством задачи.

2. Программный принцип

2.1 Программное обеспечение

Программная часть компьютера подразумевает различное программное обеспечение (ПО), которое обладает определенными функциями и устанавливается на компьютер для их выполнения.

Всего можно выделить 3 вида программного обеспечения:

• Системное ПО;
• Прикладное ПО;
• Системы для программирования.

1. Системное программное обеспечение является самым важным в работе компьютера и без него она невозможна. Главными представителями этой категории являются операционные системы, которые упоминались ранее. С их помощью выстраивается так называемый "диалог компьютера с пользователем", происходит управление устройствами и работа с файлами. Помимо этого, сюда входят различные утилиты и драйвера.
2. Прикладная часть подразумевает приложения, которые предназначены для выполнения каких-либо определенных задач. Например, это могут быть текстовые редакторы, браузеры, видеоигры и т.п. Прикладное ПО делится на ПО общего назначения и специальное ПО. К последнему относятся математические, бухгалтерские и экспертные пакеты. Общее назначение подразумевает все остальные программы.
3. Системы программирования в него входят различные среды разработки, которые позволяют создавать новые программы на языках программирования. Это языки программирования, системы трансляции и сервисные средства.

2.2 Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью, а также они ориентированы в основном на квалифицированных пользователей.

Системное программное обеспечение направлено:

• На создание операционной среды функционирования других программ;
• На обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
• На проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
• Га выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.)

Системное программное обеспечение делится :

• Базовое программное обеспечение – это минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера;
• Сервисное программное обеспечение – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

• операционная система;
• операционные оболочки (текстовые и графические);
• сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Существуют следующие виды операционных систем: Windows 98, Windows XP Professional, Windows Home Edition, Linux, Unix и др.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся :

1. В зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов;
2. В зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой;
3. непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;
4. несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Сетевые операционные системы – это комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процесс управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Наибольшее распространение имеют LAN Server, NetWare, VINES.

Они оцениваются по комплексу критериев:

• Производительность;
• Разнообразие возможностей связи пользователей;
• возможности администрирования.

Операционные оболочки – это специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Графические оболочки позволяют изменить среду взаимодействия пользователя с компьютером, расширяют набор основных (диспетчер файлов, графический редактор, текстовый редактор, картотека и т.п.) и сервисных функций, обеспечивающих пользователю интегрированную информационную технологию.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим:

• Программы диагностики работоспособности компьютера;
• Антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;
• Программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
• Программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
• Программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами.

Утилиты – это программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т.п.).

2.3 Прикладное программное обеспечение

Программное обеспечение, предназначенное для эффективной разработки и выполнения конкретных, как правило, сложных комплексов задач пользователя, называется прикладным программным обеспечением (application software). Оно работает под управлением операционной системы и состоит из пакетов программ фирменного изготовления и прикладных программ пользователя. Оно представляет собой набор программ на машинных носителях и соответствующей документации, прежде всего руководств для пользователей, содержащих сведения о корректной работе с конкретными программами, которые применяются для решения задач определенной проблемной области.

К программным средствам общего назначения относятся следующие программные продукты.

Ведущее положение занимает Microsoft Office – офисный пакет приложений, созданных корпорацией Microsoft для операционных систем Microsoft Windows и Apple Mac OS X. В состав этого пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др. Microsoft Office является сервером OLE объектов, и его функции могут использоваться другими приложениями, а также самими приложениями Microsoft Office. Поддерживает скрипты и макросы, написанные на языке VBA

• Текстовые процессоры предназначены для обработки текстовых файлов;
• Табличные процессоры (электронные таблицы ) позволяют проводить вычисления с данными, представленными в виде двумерных массивов, имитирующих бумажные таблицы;
• Редакторы презентаций позволяют создавать красочные и впечатляющие электронные презентации пользователя;
• Графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF;
• Системы компьютерной верстки ("настольное издательство") обеспечивают создание собственных макетов страниц, которые могут содержать текст, рисунки, фотографии и др. с целью последующей печати в типографии или на принтере. Примерами программного обеспечения, специализирующегося на компьютерной верстке, являются программы QuarkXPress, Adobe In Design, Seribus, Microsoft Publisher, Apple Pages;
• В пакетах прикладных программ (ППП) каждая прикладная программа этой группы ориентируется па достаточно узкую предметную область, но имеет универсальный характер. ППП в свою очередь можно разделить па программные средства специального назначения и прикладные программные средства профессиональной направленности. К программным средствам специального назначения относятся следующие программные продукты;
• Экспертные системы способны частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации;
• Мультимедиа-приложения (медиаплейеры, программы для создания/редактирования видео, звука, Text-To-Speech и пр.) Мультимедиа осуществляют взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении;
• Гипертекстовые системы (электронные словари, энциклопедии, справочные системы) создают текст, сформированный с помощью языка разметки, потенциально содержащий в себе гиперссылки;
• Системы управления содержимым дают возможность объединять в единое целое все разнотипные источники знаний и информации, доступные как внутри организации, так и за ее пределами;
• Системы для доступа к интернет-сервисам – это электронная почта, веб-браузер, IP-телефония, банк-клиент и др.