Аппаратное и программное обеспечение компьютера

Аппаратное  и программное обеспечение компьютера

Цели: знать  основные параметры компьютера; знать  назначение основного и периферийного  оборудования; различать виды программного обеспечения; знать основные подходы  при настройке оборудования и  программного обеспечения.

Ход урока

1. Организационный момент
2. 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.

При общении часто употребляют  понятие «персональный компьютер» - это техническое устройство, осуществляющее действия с данными, запоминаемыми  в той или иной форме, и используемое пользователем. Сначала название применялось для обозначения компьютеров, используемых в быту.

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.

Пятое поколение - компьютеры, основанные на использовании искусственного интеллекта.

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым Джоном фон Нейманом:

• 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 однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда, отсюда следует, что над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными);

• принцип адресности (память состоит из пронумерованных ячеек, что позволяет процессору в произвольный момент времени обращаться к любой ячейке памяти).

Управление аппаратными  средствами осуществляется с помощью  программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) - это комплекс программ, обеспечивающий обработку или передачу данных; либо совокупность программ, обеспечивающих согласованную работу всех подсистем компьютера и предоставляющих пользователю возможность решения прикладных задач.

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.

Приложение - прикладная программа,  работающая под управлением определенной операционной системы.

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.

Принципы хранения данных на физическом носителе определяет файловая система. Она содержит информацию, как должны сохраняться данные файла, какие данные (например, имя, дата создания и т. п.) о файле должны быть сохранены и каким образом. Именно используемый формат хранения данных предопределяет основные характеристики файловой системы. Так, если файловой системой не предусмотрено сопоставление информации о правах пользователей с файлами и папками, то такая система не будет поддерживать разграничение доступа.

При рассмотрении характеристик файловых систем важным понятием является понятие «кластер».

 Кластер - это минимальный адресуемый файловой системой блок данных, размещаемый на электронном или магнитном носителе. Размер кластера всегда кратен размеру сектора диска. Файловая система использует кластеры для более эффективного управления дисковым пространством: создание кластеров, объединяющих несколько секторов, позволяет разбить память на меньшее количество блоков (по сравнению с секторами), что упрощает управление. Потенциальный недостаток кластеров большого размера - это менее эффективное использование дискового пространства, поскольку под данные одного файла и каталога всегда выделяется целое число кластеров. Например, если размер кластера составляет 32 Кб, то файл размером 100 байт все равно займет на диске 32 Кб.

3. 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

 

IV. Закрепление изученного материала

- 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.

Домашнее задание

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.