Файл: Функции операционных систем персональных компьютеров (Корпус).pdf

Введение

Одним из самых значимых событий в истории изобретательского дела и инженерии по праву считается создание электронно-вычислительной машины, или иначе говоря, персонального компьютера, приходящееся на вторую половину 20 века. Создание персонального компьютера существенно возвысило роль и значение вычислительной техники для общества.

Сегодня компьютеры используются человеком во всех сферах жизни - от бухгалтерии и создания, сложных финансово-научных моделей до разработки сайтов, создания музыки, работы с информацией и базами данных. Большую роль компьютеры играют в образовании, с помощью компьютеров не обходятся и специалисты по документообороту, они помогают осуществлять междисциплинарные связи. Но для организации работы нужно знать компьютер и уметь им пользоваться. Далеко не каждый человек, работающий с ПК, в точности представляет себе состав устройства. При этом профессионалы, чья профессиональная деятельность лежит вне сферы компьютерного устройства, считают, что знание аппаратной части (в частности основных характеристик) является важной составляющей деятельности.

Персональный компьютер сегодня - это не единичный аппарат, а целый комплекс взаимосвязанных устройств, выполняющих каждое свои функции. Зачастую такая совокупность компьютера и набора периферийных устройств, с которыми он может взаимодействовать называется "конфигурация ПК". На сегодняшний день компьютеры бывают самые разнообразные, как большие, которые могут и не вмещаться в одну комнату, так и маленькие, что вшиты в одежду. Для работы с любым типом устройства пользователю необходимо разбираться в основных принципах его работы, программном обеспечении, технических и конфигурационных характеристиках, итд [1].

Актуальность работы обусловлена тем, что на современном рынке компьютерной техники выбор довольно широк, и зачастую очень непросто определить конфигурацию ПК отвечающую всем требуемым параметрам не имея специальных знаний. Именно поэтому компьютерная грамотность является одним из важнейших условий полноценной жизни в мировом информационном сообществе и процессе построения успешной профессиональной карьеры. Человеку нужно владеть хотя бы базовыми знаниями о принципах работы ПК, об операционной системе, уметь работать с базовым пакетом программ, пользоваться услугами всемирной сети Интернет.

Данная работа имеет целью изучение основных принципов работы ПК, его функциональной структуры, основ программного обеспечения.

В связи с этой целью важно определить задачи курсового проекта:

1. Определить понятие персонального компьютера

2. Изучить историю его возникновения

3. Изучить виды существующих ПК, их возможности предоставляемые пользователям

4. Исследовать функциональную структуру компьютера, его основные и периферийные устройства

По результатам работы следует сделать выводы о проделанном исследовании и оценить степень решения поставленных задач и достижения цели.

1. История создания компьютера

Само слово «компьютер» обозначает «вычислитель» т.е. устройство, предназначенное для выполнения вычислительных операций. Необходимость в упрощении и алгоритмизации вычислений существует уже очень давно. Тысячелетия назад для выполнения счетных операций люди пользовались камешками, счетными палочками и подобными устройствами. В развитие счетной науки в Древнем Египте были изобретены счетные доски, а позже все эти примитивные счетные аппараты дали жизнь более автоматизированному устройству – счетам.

Уже в 1642 году французским ученым-физиком Блезом Паскалем была изобретена счетная машина – механическое устройство для сложения чисел, работа над которой продолжалась в течение пяти лет, насчитывала десятки моделей и окончательно была завершена только к 1649 году. За свое изобретение ученый получил «королевскую привилегию», т.е. патент, и с этого времени его изобретение могло быть изготовлено, а в последствии продано. В дальнейшем, им были предложены усовершенствованные конструкции счетных машин, однако свое общее распространение изобретение Паскаля получило только спустя почти 200 лет – в 19 веке, когда появилась возможность выпускать их в промышленных масштабах. Такие машины стали называть арифмометрами – они механизировали все четыре действия арифметики: сложение, вычитание, умножение и деление. Арифмометры и их улучшенные версии – электромеханические клавишные счетные машины применялись вплоть до 60-х годов прошлого века, когда им на смену пришли электронные микрокалькуляторы.

В конце 19 и начале 20 века получили распространение так называемые счетно-аналитические машины, построенные на развитии идей Паскаля и Беббиджа, а впервые настоящая электронная универсальная вычислительная машина была построена в конце 1945 года; машина получила название ЭНИАК (ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer, электронный цифровой интегратор и вычислитель). Это сооружение содержало свыше 18 тысяч электронных ламп и потребляло мощность около 150 кВт.

В 40-50 годы прошлого века компьютеры были чрезмерно большими и дорогими устройствами, а потому недоступными широкому кругу обывателей. Однако, в борьбе за покупателей, фирмы, производившие компьютеры, стремились сделать выпускаемую продукцию более компактной и дешевой. Так, например, в 1965 году организация Digital Equipment представила выпуску первый в серии мини-компьютер, PDP-8 который был размером со средний холодильник и стоил чуть больше 20 тыс. долларов. В будущем, с изобретением интегральных схем – чипов – появилась возможность еще более уменьшить размеры и удешевить компьютеры. В 1975 году был выпущен первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel-8080. Он стоил 500 долларов. Начался рост производства персональных компьютеров. Через несколько лет персональные компьютеры фирмы IBM стали ведущими на рынке. Фактически IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сегодня такие компьютеры (совместимые с IBM PC) составляют почти 90% всех производимых в мире персональных компьютеров [2].

В СССР персональные компьютеры имели название (ПЭВМ) - персональные электронные вычислительные машины. 1984 г. вышел первый серийный отечественный компьютер (АГАТ). Так же за небольшой промежуток времени были разработаны такие модели ПЭВМ как БК-0010, Корвет, МС0511 и тог далее.

В настоящее время компьютер позволяет осуществлять не только числовые расчеты, но также дает возможность готовить книги к печати, создавать фильмы, музыку, картины, управлять производством и так далее. То есть компьютер стал универсальным средством обработки различных видов информации.

Современный персональный компьютер по своим возможностям превосходит первый, как первая электронная вычислительная машина превосходила счетную машину Паскаля. Однако есть области человеческой деятельности, где их мощности недостаточно. Это относится к обработке очень больших объемов информации в научных исследованиях, инженерных расчетах, создании видеофильмов. В этих случаях позволяют хранить и обрабатывать совершенно немыслимые объемы информации. Если персональный компьютер хранит сотни Гбайт информации и имеет скорость работы в сотни миллионов операций в секунду, то супер-эвм может хранить до тысяч Гбайт информации и обрабатывать ее со скоростью в несколько триллионов операций в секунду.

Для успешной работы на персональном компьютере необязательно знать его устройство. Однако лучше все-таки знать какие устройства входят в состав ПК, основные принципы их работы и характеристики. Это позволит сознательно использовать все технические возможности компьютера, совершенствовать его.

Современные компьютеры представляют собой устройства для поиска, хранения, преобразования, сбора и использования информации, находящейся в цифровом формате. Основной системной программой является операционная система, организующая работу компьютера по обработке данных. Под ее управлением находятся все устройства ПК, осуществляется обмен данными между различными устройствами и компьютером, между ПК и человеком и так далее.

Мощность персональных компьютеров постоянно увеличивается, область их использования расширяется. Их можно объединить в сети, тем самым давая возможность сотням пользователей легко обмениваться информацией. Благодаря электронной почте появилась возможность моментально получить либо отправить письмо и другие файлы людям, проживающим в других городах и странах [3].

Из всех компаний, которые производили компьютеры, до настоящего времени выжили две линейки - персональный компьютер компании IBM и компьютеры компании Apple, которые имеют разные принципы построения процессоров и операционных систем. Правда это название уже перестало быть актуальным и компьютеры называют просто «персональными компьютерами» или даже «компьютерами».

Сам термин «персональный компьютер» подразумевает его использование одним пользователем, однако современные компьютеры имеют возможность работы нескольких человек. По степени мобильности компьютеры подразделяются на две группы:

1. стационарные (настольный компьютер);
2. мобильные (ноутбук; планшет; карманный компьютер).

Настольные компьютеры изначально имеют блочную архитектуру и состоят из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши, других периферийных устройств, подключенными между собой проводами.

Ноутбук отличается от стационарного компьютера тем, что все основные устройства (системный блок, дисплей, динамики и пр.) находятся в одном корпусе. Кроме того, у него имеется дополнительное устройство - аккумулятор. Как результат - ноутбуком можно пользоваться в любом месте, в том числе там, где электричества не имеется. Для того чтобы компьютер работал дольше, то устройства, обычно устанавливают менее энергопотребляемые устройства, чем в стационарных. Так как ноутбук может не находиться на стабильном месте, например, на столе, а на коленях, то обычно устройства внутри компьютера устройства более защищены от небольших встрясок. На ноутбуке устанавливается устройство сенсорной панели с кнопками, которое можно использовать вместо мыши. Остальные устройства и разъемы идентичны стационарным компьютерным.

Необходимо выделить новый современный вид ПК - планшеты. Планшетными персональными компьютерами называют компьютеры с сенсорным экраном без обычной (физической) клавиатуры и мышки. Его программное обеспечение распознает не только виртуальную клавиатуру, но даже рукописный текст, вводимый в него с помощью электронного пера или кончиком пальца по экрану. Сейчас особой популярностью отметились гибридные версии с графическим планшетом и чувствительным экраном, где пользователь планшета может работать как при помощи стилуса (специального цифрового пера), так и кончиком пальца, когда не надо использовать обычную клавиатуру с мышь.

Планшетный компьютер является по своей сути полноценным нетбуком или ноутбуком с такими же широкими возможностями. Планшетные ПК имеют главное преимущество в том факте, что их экран поворачивается на сто восемьдесят градусов, что позволяет использовать такой компьютер как планшетку-блокнот для записи текста. К планшету подойдут любые USB-аксессуары для ноутбука.

Таким образом, конструктивно, каждая модель ПК имеет так называемый “базовый набор” внешних устройств, т.е. такой набор компонентов, дальнейшие уменьшение которого приведет к нецелесообразности использования компьютера для конкретной работы или даже полной бессмысленности работы с ним. Этот набор можно увидеть практически везде, где используют компьютер, в него входят:

- системный блок (плюс дисковод или винчестер, вмонтированный в корпус);

- монитор;

- клавиатура.

Все вышеперечисленное составляет “базовую конфигурацию” данной модели. Различают также понятие “обязательной конфигурации” ПК, которая означает необходимый набор компонентов для работы с конкретным программным продуктом.

2. Структура персонального компьютера

Персональный компьютер состоит из двух основных частей аппаратной и программной. Состав ПК приведен на рисунке. 1.

Рисунок 1. Конфигурация современного ПК

1. Монитор.
2. Модем.
3. Системный блок.
4. Мышь.
5. Акустическая система.
6. Принтер.
7. Клавиатура.

Таким образом, компьютер представляет собой не одно устройство, а много взаимосвязанных различных устройств, которые могут являться внешними или внутренними, основными или дополнительными [4], [5].