7. Устройства ввода–вывода
Ряд периферийных устройств могут как вводить, так и выводить информацию из компьютера. Устройствами ввода–вывода являются, например, почти все рассмотренные выше накопители на дисках (за исключением CD–ROM) и ряд других устройств, которые часто представлены в современном компьютере.
Чтобы в компьютер можно было вводить речь и другие звуки, он должен иметь в своем составе звуковую карту (sound card) с подключенным к ней микрофоном. Выводится звук на акустические системы или наушники, которые также подключаются к звуковой карте.
Для ввода видеосигналов в ПК и преобразования информации из компьютера в видеосигнал (например, для записи на видеомагнитофон) существуют специальные устройства, называемые графические карты (video card), часто содержащие в своем составе TV–тюнер, позволяющий принимать телевизионные передачи и отображать их на экране монитора.
Для связи нескольких компьютеров в локальную компьютерную сеть каждый из этих компьютеров должен быть оснащен сетевой картой, которая позволяет осуществлять быстрый обмен (ввод–вывод) информацией между компьютерами сети. Объединяются такие компьютеры в сеть с помощью кабелей.
4. Программное обеспечение пк
Все, что компьютер делает, он делает в соответствии с инструкциями, составленными человеком - программами.
В компьютере под управлением программы процессор может выполнять свои функции:
1)пересылку данных между своей внутренней памятью, ОЗУ и ПЗУ
2)инициировать передачу данных из внешней памяти в ОЗУ или из ОЗУ во внешнюю память
3)выполнять передачу данных из таких устройств ввода данных, как клавиатура или мышь, в ОЗУ
4)передача данных из ОЗУ в устройства вывода данных, такие как принтер или плоттер
5) выполнять арифметические или логические операции над числами, хранящимися во внутренней памяти, процессора, в ОЗУ или ПЗУ
Программное обеспечение (software) – это набор команд, управляющих работой компьютера. Без программного обеспечения компьютер не сможет выполнять задачи, которые мы обычно связываем с компьютерами. Функции программного обеспечения следующие:
- управлять компьютерными ресурсами организации;
- обеспечивать пользователя всеми инструментами, необходимыми для извлечения пользы из этих ресурсов;
- выполнять роль посредника между организациями и хранимой информацией.
Программа (program) – это набор команд для компьютера.
Для того чтобы программа была выполнена, она должна быть загружена в оперативную память компьютера вместе с данными, которые необходимо обработать (обычно говорят запустить программу или запустить на выполнение). Когда выполнение программы завершено, она выгружается из оперативной памяти компьютера. Все современные компьютеры позволяют загрузить на выполнение несколько программ одновременно.
Системное программное обеспечение (system software) – это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение, называют системными программистами.
К прикладному программному обеспечению (application software) относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы.
Самая первая программа, которую начинает выполнять компьютер после включения питания, записана в ПЗУ. Ее назначение - проверить работоспособность устройств компьютера и загрузить основную управляющую программу - операционную систему.
Операционная система при помощи видеомонитора и клавиатуры компьютера помогает пользователю запускать другие программы, необходимые для выполнения тех или иных прикладных задач. Сама операционная система поставляется на дисках. Вы можете загружать ее с диска. Но можно легко сделать так, что после включения питания и проверки работоспособности систем компьютер автоматически загрузит операционную систему.
Программы можно разделить на три категории.
Во-первых, бывают программы, записанные в ПЗУ компьютера. Эти программы запускаются при включении питания и выполняют служебные функции, касающиеся самого компьютера.
Во-вторых, есть главная управляющая программа - операционная система - предназначенная для запуска других программ, выполняющих полезную работу.
В-третьих, есть прикладные программы, которые, собственно, и нужны для того чтобы затраты на покупку компьютера оправдались.
Системное программное обеспечение, которое управляет работой компьютера, называется операционной системой - ОС (operating system – OS). К другому системному программному обеспечению относятся программы трансляции, преобразующие команды языков программирования в исполняемый машинный код, а также различные утилиты (utilities) – программы для обслуживания компьютера и периферийных устройств.
Функции операционной системы
Функции операционной системы можно сравнить с обязанностями главного менеджера. Операционная система решает, какие ресурсы компьютера будут использованы, какие программы будут запущены и в каком порядке будут следовать эти и другие операции для выполнения поставленной пользователем задачи.
Итак, операционная система выполняет три основные функции:
- распределяет (allocates) и назначает (assigns) использование ресурсов компьютера,
- планирует (schedules) использование ресурсов компьютера и время исполнения задач,
- осуществляет текущий контроль (monitoring) работы компьютера.
Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:
- одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);
- одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);
- непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;
- несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.
Большое значение сегодня имеет применение 32-разрядных операционных систем для персональных компьютеров:
OS/2 во всех модификациях (IBM);
Windows NT во всех модификациях (Microsoft);
Unix во всех модификациях
Операционная система MS-DOS – это однопользовательская, однозадачная, не сетевая 16-разрядная операционная система (ОС), ориентированная на использование на ПЭВМ с микропроцессором Intel 8088(80286).
Операционная система OS/2- это многозадачная, однопользовательская, высоконадежная операционная система, обеспечивающая как текстовый, так и графический интерфейс пользователя. OS/2 обеспечивает:
поддержку графического интерфейса пользователя;
одновременную обработку нескольких приложений;
многопоточную обработку нескольких задач одного приложения;
32-разрядную обработку данных;
сжатие данных при записи на магнитные диски;
защиту памяти. икладные программы
операционные системы семейства MS Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98 и Windows 2000).
Их запуск производится автоматически после включения компьютера (в том случае, если установлена только одна эта система).
В MS Windows для хранения файлов используется модификация файловой системы FAT -- VFAT. В ней длина имен файлов и каталогов может достигать 256 символов. При указании имен прописные и заглавные буквы различаются.
В операционной системе Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. Обычно мышь используется для выделения фрагментов текста или графических объектов, установки и снятия флажков, выбора команд меню, кнопок панелей инструментов, манипулирования элементами управления в диалогах, "прокручивания" документов в окнах.
В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив кончик указателя над интересующим вас на экране объектом и сделав щелчок правой кнопкой мыши, вы можете раскрыть так называемое "контекстное меню", содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.
Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы (значки) приложений и отдельных документов, но и папок. Папки -- еще одно название каталогов (directories).
Существенным нововведением в Windows 95 стала Панель задач (Taskbar). Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями по сравнению с предыдущими версиями Windows. Внешне панель задач представляет полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка Пуск (Start). В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.
Рабочий стол Windows сконструирован так, чтобы максимально облегчить работу пользователя-новичка и в то же время предоставить максимальные возможности его настройки в соответствии с конкретными нуждами опытных пользователей.
При завершении работы нельзя просто выключить компьютер, не завершив работу системы по всем правилам, -- это может привести к потере некоторых несохраненных данных.
Для правильного завершения работы необходимо сделать следующее.
Сохранить данные во всех приложениях, с которыми вы работали.
Завершить работу всех ранее запущенных DOS-приложений.
Открыть меню кнопки Пуск и выбрать команду Завершение работы -- на экране появится диалоговое окно.
Выбрать нужный вариант действий и нажать кнопку Да
Linux -- это операционная система для IBM-совместимых персональных компьютеров и рабочих станций. Это многопользовательская ОС с сетевой оконной графической системой X Window System. ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Интернет и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.
Разработал эту операционную систему в начале 90-х годов тогда еще студент университета Хельсинки (Финляндия), Линус Торвальд при участии пользователей сети Интернет, сотрудников исследовательских центров, различных фондов и университетов (в том числе и МГИУ).
Будучи традиционной операционной системой, Linux (произносится "линукс", с ударением на первом слоге) выполняет многие из функций, характерных для DOS и Windows. Однако следует отметить, что эта ОС отличается особой мощью и гибкостью. Система Linux разрабатывалась как ПК-версия операционной системы Unix, которая десятилетиями используется на мэйнфреймах и мини-ЭВМ и является основной ОС для рабочих станций. Linux предоставляет в распоряжение пользователя ПК скорость, эффективность и гибкость Unix, используя при этом все преимущества персональных машин. При работе с мышью активно используются все три кнопки, в частности средняя кнопка используется для вставки фрагментов текста.
С экономической точки зрения Linux обладает еще одним весьма существенным достоинством -- это бесплатная система. Linux распространяется по генеральной открытой лицензии GNU в рамках фонда свободного программного обеспечения (Free Software Foundation), что делает эту ОС доступной для всех желающих. Linux защищена авторским правом и не находится в общедоступном пользовании, однако открытая лицензия GNU это почти то же самое, что и передача в общедоступное пользование. Она составлена так, что Linux остается бесплатной и в то же время стандартизированной системой. Существует лишь один официальный вариант ядра Linux.
От Unix операционной системе Linux достались еще две замечательные особенности: она является многопользовательской и многозадачной системой. Многозадачность означает, что система может выполнять несколько задач одновременно. Многопользовательский режим означает, что в системе могут одновременно работать несколько пользователей, каждый из которых взаимодействует с ней через свой терминал. Еще одним из достоинств этой ОС является возможность ее установки совместно с Windows на один компьютер.
Linux способен любую персональную машину превратить в рабочую станцию. В наше время Linux является операционной системой для бизнеса, образования и индивидуального программирования. Университеты по всему миру применяют Linux в учебных курсах по программированию и проектированию операционных систем. Он стал незаменим в широких корпоративных сетях, а также для организации Интернет-узлов и Web-серверов.
Современный Linux предоставляет возможность использовать несколько разновидностей графического интерфейса: KDE (K Desktop Environment), GNOME (GNU Network Model Environment) и другие. В каждой из этих оболочек пользователю предоставляется возможность работы сразу с несколькими рабочими столами (в то время как в MS Windows всегда один рабочий стол, который приходится загромождать окнами).
Сетевые операционные системы — комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети.
Вам должно быть интересно, какие прикладные программы созданы для персонального компьютера и что они могут делать.
Есть несколько групп программ, с которыми чаще всего работают пользователи:
1)текстовые процессоры;
2)графические редакторы;
3)электронные таблицы;
4)почтовые и телекоммуникационные программы.
Текстовые процессоры(редакторы)
Как следует из названия, текстовые процессоры предназначены для обработки текстов. Однако возможности современных текстовых процессоров выходят далеко за рамки простого набора и печати текста.
С помощью современного текстового процессора вы можете
1)работать одновременно с несколькими документами
2)включать в текст графические изображения
3)можете в автоматическом режиме расставить знаки переноса слов с одной строки на другую и проверить правильность написания слов
4)можете перенести или скопировать несколько слов или любую часть документа в другое место
5)возможность редактирования документов в таком виде, в котором они появятся на бумаге после печати
Возможности внешнего оформления документов, то они ограничены только вашей фантазией.
Вы можете
- выбрать любые шрифты из многих сотен,
- можете задать любой размер букв, сделать их наклонными, выделенными или подчеркнутыми, задать любой цвет (что иногда имеет смысл, даже если ваш принтер черно/белый).
- можете легко задать одноколоночное или многоколоночное расположение текста на листе, формат, расположение и размер листов бумаги, на которых будет распечатан текст.
Мы будем очень подробно изучать один из мощнейших текстовых процессоров - Microsoft Word for Windows, который удачно сочетает богатство возможностей и простоту использования.
Графические редакторы
Несмотря на то, что текстовые процессоры могут содержать в себе средства подготовки графических иллюстраций, если вам нужно готовить действительно качественные и сложные графические изображения, следует приобрести программу, специально предназначенную для создания и редактирования графических изображений. Полученное с помощью этих редакторов изображение вы сможете без труда включить в текст, созданный текстовым процессором.
Графические редакторы позволяют создавать сложные трехмерные изображения с теневыми эффектами, плавными переходами тонов. Вы можете осветить объект несколькими источниками света и подбирать их расположение до тех пор, пока не получите необходимую выразительность создаваемого образа.
Если вы ввели в компьютер фотографию, пользуясь сканером, графические редакторы позволят вам выполнить ретуширование и разнообразную сложную обработку фотографий, монтаж и другие виды работ, знакомые и незнакомые профессиональным фотографам.
Даже не обладая способностями художника, вы сможете создавать достаточно сложные изображения. Если же вам не хватает собственной фантазии, вы можете воспользоваться готовыми библиотеками рисунков и фотографий, которые продаются на компакт-дисках и флоппи-дисках, как в составе графических редакторов, так и отдельно.
Есть графические редакторы, значительно облегчающие процесс создания чертежей и схем. Эти редакторы незаменимы при подготовке чертежей деталей, полезны при вычерчивании электрических и других схем, а также географических карт.
Многие редакторы позволяют создавать многослойные изображения. Вы можете, например, в качестве первого слоя нарисовать карту мира, в качестве второго - нанести границы стран, в качестве третьего - обозначения и названия городов и т. д. Можно распечатывать и просматривать как все слои изображения сразу, так и отдельные слои.
Современные графические редакторы: Corel Draw, Photoshop.
Электронные таблицы
Программы электронных таблиц позволяют работать с информацией, которую удобно представлять в табличном виде. В клетках электронной таблицы может быть текст, числа, графические изображения. Вы можете поместить в клетки электронной таблицы формулы, по которым численное значение, хранящееся в клетке, будет вычисляться исходя из содержимого других клеток. Например, вы можете подсчитать сумму всех чисел в столбце и эта сумма автоматически будет пересчитываться каждый раз, когда изменяется содержимое любой клетки данного столбца.
Основное применение электронных таблиц - бухгалтерские и коммерческие расчеты, организация баз данных, представление табличных данных в виде графических диаграмм.
Для работы с электронными таблицами используется программа Microsoft Excel.
Почта и телекоммуникация
Имеются программы, которые специально предназначены для передачи информации из одного компьютера в другой. С помощью этих программ вы можете также посылать и принимать факсы, если вы подключили к компьютеру не обычный модем, а факс-модем. С помощью факс-модема и соответствующей программы вы можете посылать факсы также просто, как распечатывать документы на принтере.
Есть программы, которые работают в режиме электронной почты. Отметим однако, что большинство действительно надежно работающих систем электронной почты являются платными, причем платить надо за подключение, вносить месячную плату, а также платить за количество переданной информации
Контрольные вопросы
Перечислите минимально необходимый состав любой компьютерной системы.
Что такое процессор? Каковы основные функции процессора?
Какие виды запоминающих устройств используются в компьютере? Их назначение, характеристики.
Какие устройства называются периферийными?
Перечислите основные устройства ввода информации.
Перечислите основные устройства вывода информации. Их назначение и характеристики.
Перечислите основные типы внешних запоминающих устройств.
Как физически размещается информация на магнитном диске?
Что такое системная шина?