В чем проявляется диалектический характер связи между программным и аппаратным обеспечением
Практическая часть лабораторной работы 1
Лабораторная работа 1.
Тема: Состав вычислительной системы
| Группа | дбо 181 |
| ФИО студента | ПИСЧИКОВ ЛЕОНИД СЕРГЕЕВИЧ |
| Дата выполнения | 23.09.12 |
Практическая часть лабораторной работы 1
1.2.1. Ответьте на вопросы:
1. В чем проявляется диалектический характер связи между программным и аппаратным обеспечением? Ответ: в производительности и эфиктивности
3. К какому классу относятся программные средства, встроенные в видеомагнитофон, программируемую стиральную машину, СВЧ-печь? Ответ: без системным, они запрограммированы на выполнение задач
4. В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например, копировально-множительных) аппаратными и программными средствами? Ответ: плюс удобность,а минус может быть в зависимости от характеристик компьтера и сборки ОС
5. Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе малого предприятия, и для каких целей? Ответ: системный и индустриальный
8. Перечислите служебные программные средства. Ответ: диспечеры файлов, средства сжатия файлов,инстоляторы, средства комьтерной защиты.
10. Перечислите основные компоненты центрального процессора. Ответ: устройство управления, устройство выполняющее логические и арифмитические действия,запоминающее устройство,генератор тактовой частоты.
11. При помощи каких компонентов центральный процессор выполняет операции с данными? Ответ: с помощью регистров
12. Перечислите и определите типы внутренних регистров центрального процессора. Ответ: общего назначения и специализированые
14. Определите назначение сегментных регистров. Ответ: являются важнейшим элеменом строения процессора
15. Посредством каких компонентов осуществляется обращение к памяти вычислительной системы? Определите этот компонент. Ответ: сегментов
16. Перечислите и определите основные сегментальные регистры. Ответ:CS,DS,SS,DS
18. Как определяется термин «стек». Ответ: это область программы в которой временно хранятся произвольные данные
19. Определите назначение регистра-указателя стека. Ответ: указывает на вершину стека
20. Определите отличительную особенность стека. Ответ: в любой момент времени в стеке доступен только верхний элемент(т.е последний загруженный элемент)
22. Какой регистр доступен как в привилегированном режиме, так и в пользовательском? Определите его назначение. Ответ: Флаговый
23. Опишите реализацию машинного цикла. Ответ: принять из памяти данные и команды и выдать их
24. Какое действие должна выполнить пользовательская программа для связи с операционной системой? Определите назначение этого действия. Ответ: упровление как файлами так и каталогами
25. Какие действия в вычислительных системах вызываются аппаратно для предупреждения об исключительных ситуациях. Ответ: вслывающие окна
27. Определите функцию кэш памяти. Ответ: хранение каких либо данных,которые надо куда либо вставить
28. Как реализуется защита программ друг от друга и их перемещение в памяти. Ответ: благодаря базовым и предельным регистром
29. Определите механизм реализации защиты и перемещения программ в памяти. Ответ: если счётчик команд меньше предельного регистра то к нему пребовляется значение базового регистра. базовый регистр по адресу программы даёт ссылатся на любую часть памяти
30. Как определяется термин «виртуальный адрес»? Ответ: адрес программы
31. Как определяется термин «диспетчер памяти»? Ответ: устройство выполняющее проверку и преобразование данных
32. Какой компонент вычислительной системы осуществляет управление диспетчером памяти? Ответ: ОС
33. Определите причину низкой скорости жесткого диска. Ответ: от скорости оборотов
34. Каким образом производится доступ к информации, записанной на магнитную ленту? Ответ: по средству перемещения в устройство для чтения лент
35. Каким образом производится реализация механизма чтения информации с диска? Ответ: открывается по средству проводника
36. Посредством какого компонента операционная система взаимодействует с устройством ввода-вывода? Ответ: контроллера
37. Определите компонент, необходимый для управления устройствами ввода-вывода. Ответ: контроллер
39. Опишите способы реализации механизмов ввода-вывода данных. Ответ:
40. Как определяется термин «вектор прерываний»? Ответ: часть памяти в которой устройства ввода-ввывода может использоватся как индекс
42. Определите назначение контроллера прямого доступа к памяти. Ответ:постоянная работа устройств
45. Определите отличие шины IDE от шины USB. Ответ:создана для быстрых устройст в нустри системника
46. Определите отличие шины SCSI от шины IEEE 1394. Ответ:меньшая скорость передачи даных
«Диалектика развития аппаратного и программного обеспечения.»
Класс: 10 «а» Дата ____________
Тема: Диалектика развития аппаратного и программного обеспечения.
Цели: знать основные параметры компьютера; знать назначение основного и периферийного оборудования; различать виды программного обеспечения; знать основные подходы при настройке оборудования и программного обеспечения.
Теоретический материал урока
Компьютер является универсальным электронным устройством, включающим комплекс аппаратных и программных средств. Эти составляющие образуют единство свойств, которые и позволяют оптимально функционировать системе под названием «компьютер». Именно на примере компьютера мы можем наблюдать функционирование системы. Каждый элемент данной системы не обладает теми свойствами, которыми обладает сама система. Отсутствие элемента данной системы нарушает целостность, и компьютер фактически перестает существовать как система.
Функциональное назначение компьютеров в деловой сфере отличается от использования их быту, поэтому на сегодняшний день закрепилось данное название за компьютерами, закрепленными за отдельными пользователями.
В развитии вычислительной техники выделяют пять поколений, характеризующихся архитектурой, элементной базой и способами применения ЭВМ.
Первое поколение (1940-1955 годы) имело примитивную архитектуру, использовались электронные лампы, программирование осуществлялось в машинных кодах для проведения научных расчетов.
Второе поколение ведет отсчет с 1955 года, стали применяться транзисторы и запоминающие устройства на магнитных сердечниках, а также перфокарты и перфоленты, появились первые языки программирования.
Третье поколение (с начала 1960 года) имело разнообразную элементную базу, увеличилась мощность процессоров, стали использоваться сопроцессоры и мощные внешние запоминающие устройства, семейства ЭВМ, появились мультипрограммирование и системы разделения времени.
Элементной базой четвертого поколения (с начала 1970 года) стали большие интегральные схемы (БИС), память уже измерялась мегабайтами, появились сети ЭВМ, интегрированные базы данных.
• принцип двоичного кодирования (вся информация, функционирующая в памяти компьютера, кодируется с помощью двоичной системы счисления);
• принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности);
• принцип адресности (память состоит из пронумерованных ячеек, что позволяет процессору в произвольный момент времени обращаться к любой ячейке памяти).
Программой называют упорядоченную последовательность команд, предназначенную для исполнения конкретным исполнителем, или данные, предназначенные для управления конкретными компонентами системы обработки данных с целью реализации определенного алгоритма. Выполнение программы в памяти компьютера есть реализация решения поставленной задачи.
В литературе встречается несколько классификаций программных средств, но чаще всего принято их делить на три части: системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.
Системное ПО предназначено для управления аппаратными средствами, осуществления диалога с пользователем, поддержания системы в работоспособном состоянии (защита информации, управление внутренними ресурсами т.д.)
Прикладная программа использует средства, предоставляемые системной программой, и предназначена для работы пользователей и создания различных документов.
Необходимость использования нового термина обусловлена дополнительными возможностями приложений. В отличие от программ приложения могут взаимодействовать между собой, обмениваться данными, использовать программные модули друг друга и т. д.
При рассмотрении характеристик файловых систем важным понятием является понятие «кластер».
Выполнение практического задания
Познакомиться с содержанием диска D:, определить у файлов тип программного обеспечения и заполнить таблицу.
Имя файла (программы) Тип ПО Место расположения (папка) Путь
— В последних версиях операционной системы Windows нельзя определить расширение файла традиционными способами. Каким способом можно определить расширение файла? (Можно предложить следующий алгоритм: выделяем файл, нажимаем правую клавишу мыши, в появившемся меню выбираем пункт Свойства, в появившемся окне нажимаем кнопку Изменить и в верхней строке нового окна читаем название файла и расширение.)
V. Подведение итогов урока
1. Компьютер является универсальным устройством обработки информации, характеризующимся совокупностью аппаратных и программных средств.
2. В основу архитектуры компьютера положены принципы Дж. фон Неймана.
3. Управление аппаратными средствами осуществляется с помощью программного обеспечения, комплекса программ, обеспечивающих обработку или передачу данных.
Найдите по семь отличий в различных видах программного обеспечения и попробуйте определить к какому типу ПО они относятся, используя классификации представленных на уроке типов программного обеспечения.
Понятие об информационном и математическом обеспечении
Наряду с аппаратным и программным обеспечением средств вычислительной техники в некоторых случаях целесообразно рассматривать информационное обеспечение, под которым понимают совокупность программ и предварительно подготовленных данных, необходимых для работы данных программ.
Рассмотрим, например, систему автоматической проверки орфографии в редактируемом тексте. Ее работа заключается в том, что лексические единицы исходного текста сравниваются с заранее заготовленным эталонным массивом данных (словарем). В данном случае для успешной работы системы необходимо иметь кроме аппаратного и программного обеспечения специальные наборы словарей, подключаемые извне. Это пример информационного обеспечения вычислительной техники.
В специализированных компьютерных системах (бортовых компьютерах автомобилей, судов, ракет, самолетов, космических летательных аппаратов и т. п.) совокупность программного и информационного обеспечения называют математическим обеспечением. Как правило, оно “жестко” записывается в микросхемы ПЗУ и может быть изменено только путем замены ПЗУ или его перепрограммирования на специальном оборудовании.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем вы видите диалектический характер связи между программным обеспечением и аппаратным?
2. Назовите четыре основных уровня программного обеспечения. Каков порядок их взаимодействия?
3. К какому классу относятся программные средства, встроенные в видеомагнитофон, программируемую стиральную машину, СВЧ — печь?
4. В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например, копировально-множительных) аппаратными и программными средствами?
5. Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе малого предприятия, и для каких целей?
6. Какие виды работ, характерные для крупного промышленного предприятия (например, машиностроительного завода), могут быть автоматизированы с помощью компьютеров? Какие категории программных средств для этого необходимы?
7. Назовите основные категории программного обеспечения, относящиеся к классу графических редакторов. В чем состоит принципиальная разница между этими категориями?
8. Что общего и в чем различие между понятиями программное обеспечение и информационное обеспечение средств вычислительной техники?
Лекция 3.6. Программное обеспечение обработки текстовых данных
Типы программ для подготовки текстовых документов
Многообразие программных продуктов, предназначенных для создания и оформления текстовых документов можно условно разбить на текстовые редакторы и текстовые процессоры.
Текстовые редакторы – это программы для создания и редактирования текстовых документов. Редактирование текста – это комплекс операций по внутренней (смысловой) и внешней (оформительской) работе над текстом. Текст можно «кроить», т.е. вырезать из него куски, «склеивать» их, вставлять части из других текстов, менять их местами и пр. Можно изменять расположение текста на странице, формат шрифта отдельных символов, слов и целых абзацев, вставлять в текст иллюстрации (рисунки, графики, схемы и пр.).
Текстовые редакторы обеспечивают основные возможности по подготовке небольших и несложных документов. Сюда входят следующие простые операции:
А также более сложные операции по работе с блоками (фрагментами) текста:
Большинство текстовых редакторов ориентированы на работу с чисто текстовыми файлами, среди которых могут быть тексты программ, написанные на различных языках, конфигурационные файлы, файлы настройки и др. Ярким представителем таких программных продуктов является MultiEdit (начиная с версии 5.0). Этот текстовый редактор имеет мощную систему контекстной замены, встроенный язык макрокоманд на уровне Visual Basic, средства поддержки внутренней среды, средства помощи при наборе ключевых слов.
Блокнот предназначен для создания небольших, объемом до 50 килобайт, неформатированных текстов. Создаваемые файлы имеют формат *.txt в кодовой таблице Windows 1251. Скромные возможности определяют область применения программы как редактора для создания коротких записок, текстов управляющих и системных файлов.
Текстовые процессоры – общее название программных средств, предназначенных для создания, редактирования и форматирования простых и комплексных текстовых документов. В настоящее время в России наибольшее распространение имеет текстовый процессор Microsoft Word.
Статьи к прочтению:
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ГЕНИЙ ► Rusty Lake Hotel #2
Похожие статьи:
П.о. – совокупность программ, процедур и правил, обеспечивающих взаимодействия аппаратных средств, а так же взаимодействие пользователей с вычислительной…
Возможности той или иной КС определяются ее информационным, аппаратным и программным обеспечением. Информационное обеспечение сети представляет собой…
Понятие об информационном и математическом обеспечении
Вычислительных систем
Наряду с аппаратным и программным обеспечением средств вычислительной техники в некоторых случаях целесообразно рассматривать информационное обеспечение, под которым понимают совокупность программ и предварительно подготовленных данных, необходимых для работы данных программ.
Рассмотрим, например, систему автоматической проверки орфографии в редактируемом тексте. Ее работа заключается в том, что лексические единицы исходного текста сравниваются с заранее заготовленным эталонным массивом данных (словарем). В данном случае для успешной работы системы необходимо иметь кроме аппаратного и программного обеспечения специальные наборы словарей, подключаемые извне. Это пример информационного обеспечения вычислительной техники.
В специализированных компьютерных системах (бортовых компьютерах автомобилей, судов, ракет, самолетов, космических летательных аппаратов и т. п.) совокупность программного и информационного обеспечения называют математическим обеспечением. Как правило, оно “жестко” записывается в микросхемы ПЗУ и может быть изменено только путем замены ПЗУ или его перепрограммирования на специальном оборудовании.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем вы видите диалектический характер связи между программным обеспечением и аппаратным?
2. Назовите четыре основных уровня программного обеспечения. Каков порядок их взаимодействия?
4. В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например, копировально-множительных) аппаратными и программными средствами?
5. Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе малого предприятия, и для каких целей?
6. Какие виды работ, характерные для крупного промышленного предприятия (например, машиностроительного завода), могут быть автоматизированы с помощью компьютеров? Какие категории программных средств для этого необходимы?
7. Назовите основные категории программного обеспечения, относящиеся к классу графических редакторов. В чем состоит принципиальная разница между этими категориями?
8. Что общего и в чем различие между понятиями программное обеспечение и информационное обеспечение средств вычислительной техники?
Лекция 3.6. Программное обеспечение обработки текстовых данных
Практическая часть лабораторной работы 1
Контрольные вопросы
1. В чем проявляется диалектический характер связи между программным и аппаратным обеспечением?
2. Назовите четыре основных уровня программного обеспечения и определите порядок их взаимодействия.
3. К какому классу относятся программные средства, встроенные в видеомагнитофон, программируемую стиральную машину, СВЧ-печь?
4. В чем преимущества и недостатки выполнения офисных работ (например, копировально-множительных) аппаратными и программными средствами?
5. Какие категории программного обеспечения могут быть использованы в работе малого предприятия, и для каких целей?
6. Какие виды работ, характерные для крупного промышленного предприятия (например, машиностроительного завода), могут быть автоматизированы с помощью компьютеров? Какие категории программных средств для этого необходимы?
7. Что общего и в чем различие между понятиями программное обеспечение и информационное обеспечение средств вычислительной техники?
8. Перечислите служебные программные средства.
9. Поясните термин «программная конфигурация».
10. Определите конечную цель компьютерной программы.
11. Перечислите основные критерии выбора аппаратного или программного решения в реализации конфигурации вычислительной системы.
12. Определите аппаратное обеспечение вычислительной системы.
13. Перечислите основные компоненты центрального процессора.
14. При помощи каких компонентов центральный процессор выполняет операции с данными?
15. Перечислите и определите типы внутренних регистров центрального процессора.
16. Определите основные отличия регистров данных от индексных регистров.
17. Определите назначение сегментных регистров.
18. Посредством каких компонентов осуществляется обращение к памяти вычислительной системы? Определите этот компонент.
19. Перечислите и определите основные сегментальные регистры.
20. Опишите алгоритм выполнения команд микропроцессором после загрузки программы.
21. Как определяется термин «стек».
22. Определите назначение регистра-указателя стека.
23. Определите отличительную особенность стека.
24. Определите назначение специальных регистров.
25. Какой регистр доступен как в привилегированном режиме, так и в пользовательском? Определите его назначение.
26. Опишите реализацию машинного цикла.
27. Какое действие должна выполнить пользовательская программа для связи с операционной системой? Определите назначение этого действия.
28. Какие действия в вычислительных системах вызываются аппаратно для предупреждения об исключительных ситуациях.
29. Определите типичную иерархическую структуру памяти в вычислительной системе.
30. Определите функцию кэш памяти.
31. Как реализуется защита программ друг от друга и их перемещение в памяти.
32. Определите механизм реализации защиты и перемещения программ в памяти.
33. Как определяется термин «виртуальный адрес»?
34. Как определяется термин «диспетчер памяти»?
35. Какой компонент вычислительной системы осуществляет управление диспетчером памяти?
36. Определите причину низкой скорости жесткого диска.
37. Каким образом производится доступ к информации, записанной на магнитную ленту?
38. Каким образом производится реализация механизма чтения информации с диска?
39. Посредством какого компонента операционная система взаимодействует с устройством ввода-вывода?
40. Определите компонент, необходимый для управления устройствами ввода-вывода.
41. Опишите способы установки драйвера в операционную систему.
42. Опишите способы реализации механизмов ввода-вывода данных.
43. Как определяется термин «вектор прерываний»?
44. Как определяется термин «обработчик прерываний»?
45. Определите назначение контроллера прямого доступа к памяти.
46. Перечислите типы шин, используемых в вычислительной системе Pentium.
47. Определите отличие шины PCI от шины ISA.
48. Определите отличие шины IDE от шины USB.
49. Определите отличие шины SCSI от шины IEEE 1394.
50. Определите назначение системы plug and play.
51. Опишите процесс начальной загрузки операционной системы.