Архитектурная организация процессора

В) ОЗУ – быстродействующая часть памяти компьютера в виде набора чипов, с помощью которой можно записывать данные и считывать их.

При выключении компьютера все данные, внесенные в ОЗУ, пропадают.

Г) Накопитель – устройство для записи информации на магнитные или лазерные диски и считывания информации с них.

Среди накопителей в первую очередь мы назовём жесткий диск(или винчестер, или накопитель на несъемном магнитном диске). На этом накопителе, или носителе, находится основной объем информации в компьютере. Далее – накопитель на съемном магнитном диске(или дисковод). С помощью дисковода мы можем записывать и считывать информацию с дискеты. Сейчас более распространены накопители на лазерном или оптическом диске – CD-ROM-ы, DVD-ROM-мы – которые считывают информацию с лазерных дисках. Лазерные диски бывают 3-х видов:

· Диски только для чтения;

· Диски с одноразовой записью: CD-R, DVD-R;

· Диски с многоразовой записью: CD-RW, DVD-RW.

Самые объемные – жесткие диски; лазерные диски (CD и DVD) вмещают до 6 Гбайт памяти, дискеты все стандартные –примерно 1,44 Мбайт памяти. Более популярны сейчас флэш-карты памяти, так называемые флэшки, они разного объема – вмещают до 16 Гбайт.

2. Монитор или Дисплей  – модуль компьютера, на экране  которого отображается текстовая  и графическая информация.

С помощью монитора мы видим на экране результаты деятельности компьютера или своей работы.

3. Манипулятор Мышь –  устройство для работы с графическим  интерфейсом Windows.

В зависимости от способа определения величины перемещения мыши по коврику и её указателя на экране монитора мыши делятся на оптические(лазерные) или механические

Существуют мыши с 2-мя, 3-мя или 4-мя кнопками.

Приемы работы с основными клавишами мыши

1) Щелчок левой кнопкой  мыши

2) Щелчок правой кнопкой  мыши

3) Двойной щелчок левой  кнопкой мыши

4) Перетаскивание объекта  благодаря перемещению мыши при  нажатой левой или правой кнопке

4. Клавиатура – модуль  компьютера, используемый для ввода  различных данных и команд  в компьютер

Все клавиши на клавиатуре делятся на несколько групп.

ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ЭВМ

1. Постановка задачи:

•   сбор информации о задаче;

•   формулировка условия задачи;

•   определение конечных целей решения задачи;

•   определение формы выдачи результатов;

•   описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

2. Анализ и исследование  задачи, модели:

•   анализ существующих аналогов;

•   анализ технических и программных средств;

•   разработка математической модели;

•   разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма:

•   выбор метода проектирования алгоритма;

•    выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

•    выбор тестов и метода тестирования;

•    проектирование алгоритма.

4. Программирование:

•   выбор языка программирования;

•   уточнение способов организации данных;

•   запись алгоритма на выбранном языке

программирования.

5. Тестирование и отладка:

•   синтаксическая отладка;

•   отладка семантики и логической структуры;

•    тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

•   совершенствование программы.

6. Анализ результатов  решения задачи и уточнение  в случае необходимости математической  модели с повторным выполнением  этапов 2-5.

7. Сопровождение программы:

•   доработка программы для решения конкретных задач;

•   составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.

Основы алгоритмизации

Этапы решения задачи на ЭВМ

Работа по решению любой задачи с использованием компьютера делится на

следующие этапы:

1. Постановка задачи

2. Формализация задачи

3. Построение алгоритма

4. Составление программы  на языке программирования

5. Отладка и тестирование  программы

6. Проведение расчетов  и анализ полученных результатов

Часто эту последовательность называют технологической цепочкой решения

задачи на ЭВМ. Непосредственно к программированию в этом списке относятся

пункты 3, 4, 5.

На этапе постановки задачи должно быть четко сформулировано, что дано и что

требуется найти. Здесь очень важно определить полный набор исходных данных,

необходимых для получения решения.

Второй этап — формализация задачи. Здесь чаще всего задача переводится на

язык математических формул, уравнений, отношений. Если решение требует

математического описания какого-то реального объекта, явления или процесса, то

формализация равносильна получению соответствующей математической модели.

Третий этап — построение алгоритма. Опытные программисты часто сразу пишут

программы на языках, не прибегая к каким-либо специальным способам описания

алгоритмов (блок-схемам, псевдокодам). Однако в учебных целях полезно

использовать эти средства, а затем переводить полученный алгоритм на язык

программирования.

Первые три этапа предусматривают работу без компьютера. Дальше следует

собственно программирование на определенном языке, в определенной системе

программирования. Последний (шестой) этап — это использование уже

разработанной программы в практических целях.

Основой программистской грамотности является развитое алгоритмическое

мышление.

Понятия алгоритма и исполнителя

Одним из фундаментальных понятий в информатике является понятие алгоритма.

Происхождение самого термина «алгоритм» связано с математикой. Это слово

происходит от Algorithm! — латинского написания имени Мухаммеда аль-Хорезми

(787—850), выдающегося математика  средневекового Востока. В XII в. был

выполнен латинский перевод его математического трактата, из которого европейцы

узнали о десятичной позиционной системе счисления и правилах арифметики

многозначных чисел. Именно эти правила в то время называли алгоритмами.

Сложение, вычитание, умножение столбиком, деление уголком многозначных чисел

— вот первые алгоритмы в математике. Правила алгебраических преобразований,

способы вычислений корней уравнений также можно отнести к математическим

алгоритмам.

В наше время понятие алгоритма трактуется шире.

Под алгоритмом понимается «точное предписание, определяющее

вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому

результату» (ГОСТ). Алгоритм включает систему правил, определяющих содержание

и конечную последовательность действий (шагов и операций), выполняемых над

некоторыми объектами с целью переработки исходных и промежуточных данных в

искомый результат. Это предписание конкретному исполнителю о том, какие

действия, над какими объектами и в каком порядке следует выполнять для решения

поставленной задачи.

Алгоритм всегда формируется в расчете на конкретного исполнителя, понимающего

его команды и выполняющего их чисто механически без каких-либо отклонений от

предписаний. Исполнителем может быть человек, робот, автоматическое

устройство, ПЭВМ или любой другой объект, способный воспринять предписания и

выполнить указанные в них действия.

Свойства алгоритма

При разработке алгоритмов следует учитывать ряд требований, совокупность

которых формирует его свойства. Из основных свойств алгоритма выделим:

· определенность,

· дискретность,

· конечность,

· результативность,

· рациональность,

· массовость.

Указания, составляющие алгоритм, должны быть четкими и однозначными, не

допускать произвольного или двоякого толкования. Это свойство

называют определенностью. Оно является гарантией того, что алгоритм может

быть выполнен объектами, не обладающими интеллектуальными способностями, в

частности ПЭВМ. При составлении алгоритма нельзя рассчитывать

на профессионального исполнителя, который может проанализировать и как-то

исправить ход решения задачи в случае необходимости.

Предопределенный алгоритмом вычислительный процесс может быть разделен на

отдельные этапы (шаги), представляющие собой элементарные операции. В

результате чего возникает упорядоченная запись совокупности предписаний

(директив, команд), образующих  непрерывную структуру алгоритма. В этой

упорядоченной записи выполнение действий очередного предписания допустимо

лишь после исполнения предыдущего. Возможность поэтапной детализации

алгоритма путем разложения любой сложной структуры на ряд простых, строго

очерченных действий определяет свойство алгоритма, называемое дискретностью.

Вычислительный процесс после выполнения заданной алгоритмом конечной

последовательности действий должен заканчиваться выдачей результатов или

сообщением о невозможности решить задачу. Эти взаимосвязанные свойства

алгоритма называются конечностью и результативностью.

Алгоритм вычислительного процесса должен привести к результату не просто за

конечное число шагов, что предусмотрено свойством результативности, но и за

наименьшее время при минимальном использовании ресурсов компьютера

(оперативной памяти и  емкости магнитных дисков). Эти  требования определяются

свойством рациональности алгоритма, подразумевающим многовариантность

путей решения любой задачи, из которых следует выбирать самый эффективный.

Наконец, алгоритмы должны обладать свойством массовости, чтобы их можно было

использовать для решения множества однотипных задач с различными исходными

данными.

Способы представления алгоритма

Разработанные алгоритмы могут быть представлены на физическом носителе

информации различными способами, наиболее известными из которых являются:

словесный (средствами языка человеческого общения с тщательно отобранным

набором слов и фраз), графический (схемами из графических блок - символов) и

программный (текстами программ).

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание

последовательности действий по обработке данных на естественном языке

человеческого общения. Очевидные преимущества: доступность и простота

использования. Недостатки: алгоритмы плохо формализуемы, громоздки и

ненаглядны.

Наиболее распространенным способом представления алгоритма является

графический. В графическом представлении алгоритмы изображаются в виде блок-

схемы, дополненной элементами словесной или математической записи. Схема

алгоритма включает геометрические фигуры (блочные символы), соединенные

между собой стрелками (линиями), указывающими порядок выполнения операций.

Блочные символы стандартизированы и различаются по типу выполняемых

действий.

В схеме начало и завершение алгоритма, а также вход и выход из вспомогательных

алгоритмов, отмечаются соответственно блочными символами «начало» и «конец».

Эти блоки, в отличие от большинства других, имеют один вход или один выход,

отмечающие как бы начало и конец пути обработки информации. Каждая схема

обязательно должна начинаться и заканчиваться этими символами.

Блочные символы в виде параллелограмма используют для обозначения операций

ввода-вывода данных.

Блок, отражающий вычислительный процесс, применяют для обозначения одной

или группы операций, изменяющих значение, форму представления или

размещения данных. Производимые операции в этом блоке записывают в любой

форме с использованием математических формул, выражений и пояснений на

естественном языке.

Методика разработки алгоритмов

При разработке алгоритма используют следующие основные принципы:

Принцип поэтапной детализации алгоритма (другое название —

"проектирование сверху-вниз"). Этот принцип предполагает первоначальную

разработку алгоритма в виде укрупненных блоков (разбиение задачи на подзадачи)

и их постепенную детализацию.

Принцип "от главного к второстепенному", предполагающий составление

алгоритма, начиная с главной конструкции. При этом, часто, приходится

"достраивать" алгоритм  в обратную сторону, например, от  середины к началу.

Принцип структурирования, т.е. использования только типовых алгоритмических

структур при построении алгоритма. Нетиповой структурой считается, например,

циклическая конструкция, содержащая в теле цикла дополнительные выходы из

цикла. В программировании нетиповые структуры появляются в результате

злоупотребления командой безусловного перехода (GoTo). При этом программа хуже

читается и труднее отлаживается.

Говоря о блок-схемах, как о средстве записи алгоритма, можно дать еще один совет

по их разработке. Рекомендуется после внесения исправлений в блок-схему

аккуратно перерисовывать ее с учетом этих исправлений. Аккуратность записи есть

аккуратность мысли программиста. Аккуратно записанный и детализованный

алгоритм упрощает его программирование и отладку.

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ

Процесс информатизации современного общества приводит к резкому увеличению ценности определенной информации и убытков, которые могут иметь место в случае ее утечки, моди­фикации или уничтожения. В связи с этим особенно актуаль­ной становится проблема обеспечения информационной без­опасности.

 

Понятие безопасности в информационной сфере является весьма широким. В общем смысле под информационной безопас­ностьюпонимают защищенность информации от попыток не­санкционированного ее получения, модификации, разрушения и задержек доступа. Информационная безопасность должна обес­печивать достижение следующих целей: