Компьютер и его программное обеспечение
История развития вычислительной техники^
Этапы развития вычислительной техники
Информационная революция – кардинальное изменение инструментальной основы, способов передачи и хранения информации, а также объём информации доступной активной части населения.
История развития устройств для вычислений
Развитие устройств для вычисления можно выделить несколько этапов: "Домеханический" этап – изобретение счётов таблицы не пера и логарифмические линейки.Механический этап- попытки создания механической счётной машины( принятые Леонардо да Винчи); создание многочисленных вариантов счётных машин и арифмометров, проект аналитической машины Чарльза Бэббиджа .Создание электрорелейных вычислительных машинСоздание электронных вычислительных машин ЭВМСоздание ЭВМ фон-неймановской архитектурыОтход от традиционной фон-неймановской архитектуры, использование процессоров работающих параллельно.
поколение ЭВМ
Поколение ЭВМ:40-е – начало 50-х гг. XX в. (Создание эвм на электронных лампах)Середина 50-х–60-е гг. ХХ в. ( Разработка ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах)Середина 60-х – середина 70-х гг. XX в.(появление ЭВМ на интегральных микросхемах) Середина 70-х гг. XX в.– наши дни (использование больших и сверхбольших интегральных схем) Все компьютеры, используемые в настоящее время, по-прежнему построено на базе идей четвёртого поколения.
Основополагающие принципы устройства ЭВМ^
Принцмпы Неймана-Лебедева
Принципы – основной, исходное положение какой-нибудь теории, учение, науки и пр.Принципы Неймана лебедева-базовые принципы построения ЭВМ, сформулированные в середине прошлого века, не утратили свою актуальность и в наши дни.Принципы:Состав основных компонентов вычислительной машины:" Любое устройство, способное производить автоматические вычисления, должно иметь определённый набор компонентов: блок обработки данных, блок управления, блок памяти, и блоки ввода/вывода информации".Принцип двоичного кодирования: "Вся информация, предназначенная для обработки на компьютере ( числа, текст, звуки, графика, видео) , а также программы её обработки предоставляются в виде двоичного кода–последовательностей 0 и 1".Принцип однородности памяти: "Команды программ и данных хранятся в одной и той же памяти, и внешней памяти они не различимы. Распознать команды и данные можно только по способу использования".Принцип адресности памяти: "Команды данные размещаются в единой памяти, состоящей из ячеек, имеющих свои номера-адреса".Принцип иерархической организации памяти: "Трудности физической реализации запоминающего устройства высокого быстродействие и большого объёма требуют иерархической организации памяти".Принцип программного управления: "Принцип программного управления определяет общий механизм автоматического выполнения программы".
Архитектура персонального компьютера
Архитектура— это наиболее общие принципы построения компьютера, отражающие программное управление работой и взаимодействием его основных функциональных узлов.Магистраль (шина) -это устройство для обмена данными между устройствами компьютера.Состав магистрали:Шины адресаШины данныхШины управленияКонтролёр— это специальный микропроцессор, предназначен для управления внешними устройствами: накопителями, мониторами, принтами...Благодаря контроллерам данные по магистрали могут передаваться между внешними устройствами и внутренней памятью минуя процессор. Это приводит к существенному снижению нагрузки на центральный процессор и повышает эффективность работы всей вычислительной системы.
Перспективные направления развития компьютеров
Серверы в глобальный компьютерной сети управляющий её работой хранящей огромные объемы информации. Многопроцессорные системы параллельной обработки данных обеспечивающие:Сокращение времени и решения вычислительно сложных задачСокращение времени обработки больших объёмов данныхРешение задач реального времениСоздание систем высокой надёжности.
Программное обеспечение компьютера^
Структура программного обеспечения
Совокупность всех программ предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.
Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.Операционная система - это комплекс программы обеспечивающих согласованные функционирование всех устройств компьютера и представляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.Основные функции, выполняемые ОС современного компьютера:Управление устройствамиУправление процессорамиПользовательский интерфейсРабота с файламиСервисные программыАрхиваторы-это специальные программы осуществляющие сжатие программ и данных.
Системы программирования
Комплекс программных средств , предназначенные для разработки новых программ называют системы программирования или интегрированной средой разработки.Система программирования включает:Специализированный текстовый редакторБиблиотеки стандартных подпрограммКомпоновщикОтладчик
Прикладное программное обеспечение
Прикладные программы-это программы с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации не прибегая к программированию.