Устройство персонального компьютера. Понятие операционной системы и приложения

   Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.

    Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком..

 

Устройства ввода графических  данных

   -для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. Интересно отметать, что с помощью сканера можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами.

     Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки. Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

·                  разрешающая способность;

·                  производительность;

·                  динамический диапазон;

·                 максимальный размер сканируемого материала.

      Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

      Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

      Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных.

     Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

      Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения Специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

      Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют до 1 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения до 800х 1200 точек. У профессиональных моделей эти параметры выше.

 

Устройства  вывода данных

    В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют

    -печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

    Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24- игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке..

    Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ppm — page per minute), Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.

   Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dрi, а профессиональные модели — до 1200 dрi.

     Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вcя конструкция получается проще. надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати , для светодиодных принтеров составляет порядка 600dpi.

      Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования, В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

 

4. Программное обеспечение ПК

  Любой персональный  компьютер, даже самый современный,  без наличия установленного на  него необходимого программного  обеспечения является грудой  железа. В таком состоянии ни  один компьютер не способен  выполнить даже самые элементарные  операции.

 

     Программное обеспечение – набор программ, которые обеспечивают выполнение задач, решаемых на компьютере. Всё программное обеспечение поставляется на флоппи-дисках, лазерных дисках (CD, DVD) или через международную сеть Интернет.

     Системное ПО обеспечивает функционирование компьютера. Базовое ПО обеспечивает управление всеми программами, установленными на компьютере. Из них операционная система является резидентной.

    Операционная система – программа, которая загружается при включении компьютера. Она осуществляет диалог с пользователем, управление компьютером, его ресурсами, запускает другие программы на выполнение. Современная операционная система обеспечивает пользователю и другим программам удобный способ общения (интерфейс). Самая первая операционная система - DOS (Disk Operation System) фирмы Microsoft выпущена в 1981г. Эта 16-разрядная однозадачная операционная система могла общаться с пользователем посредством безликой «командной строки» - никаких роскошеств типа графического интерфейса не было.  На сегодняшний день данную операционную систему на компьютеры не устанавливают, хотя до сих пор выпускают модифицированные её версии, такие как PC-DOS 2000 фирмы IBM.  Вышли из моды и самые первые версии графических операционных систем, такие как Windows 3.x (конец 80-х годов), Windows 95 (или другое её название Chicago), появление которых ознаменовало новый этап в развитии всей компьютерной индустрии. В наши дни на компьютеры устанавливаются, в основном, операционные системы фирмы Microsoft, такие как Windows 98 или Memphis, Windows 2000, Windows Millennium Edition, Windows Vista. Однако некоторые пользователи предпочитают альтернативные операционные системы Linux, Unix, OS\2  разработанные другими фирмами.

     Файловая  структура операционной системы.

     Файл – программа или документ, записанная на диск и имеющая имя. Имя файла 32 разрядных операционных систем фирмы Microsoft может содержать до 255 символов.

     Папка – файл, в котором зарегистрированы (находятся) другие файлы или папки.

     В 32 разрядных операционных системах Windows существует иерархическая файловая структура диска.

     Структура – организация хранения папок и файлов на диске, обеспечивающая быстрый доступ к ним. Программные средства, обеспечивающие файловые операции называются файловой системой. В Windows для файловых операций имеется специальная программа – Проводник. На рисунке изображено дерево папок. Дерево папок отображает путь к нужной на данный момент папке. В нужную папку можно попасть, последовательно открывая папки нижних уровней. По такому же принципу работает и другая интегрированная программа Windows – Мой компьютер. Но здесь процедура поиска нужной папки или файла занимает больше времени. Кроме данных интегрированных программ на компьютеры отдельно устанавливаются более удобные программы называемые операционными оболочками.

      Операционные оболочки - надстройки над дисковыми операционными системами. В настоящее время на компьютеры устанавливаются такие оболочки, как Norton Commander, Volkov Commander, PowerDesk, DOS Navigator, Disco Commander, Far, Windows Commander и другие. Они обеспечивают не только более удобный и наглядный способ общения с компьютером, но и предоставляют новые возможности (последние три) для запускаемых программ: графический интерфейс, мультипрограммирование, расширенные средства для обмена информацией между программами.

      Сетевые ОС ставятся при работе компьютеров в локальной сети. Они служат для диспетчерского управления другими компьютерами, находящимися в локальной сети. Сетевыми ОС распоряжаются администраторы сети или люди,  получившие доступ к администрированию. Такими ОС являются Microsoft Windows NT , Novell NetWare , LAN WorkPlace и многие другие.

      Сервисное ПО - программы, занимающиеся обслуживанием самого  компьютера и других программ. Они устанавливаются дополнительно по желанию пользователя ПК. Иначе их называют утилиты – вспомогательные программы. Часто утилиты объединяются в комплексы, такие как  Check-It, Norton Utilities, SiSoft Sandra, Nuts&Bolts, которые включают в себя утилиты по проверке жёстких и флоппи-дисков, микропроцессора, оперативной памяти, модемов, принтеров, утилиты ускорения запуска приложений, восстановление ранее удалённых файлов и т.д. Другой класс утилит – антивирусные программы. Они отслеживают распространения всех видов вирусов на компьютере и по возможности лечат зараженных объект, удаляют его или запрещают доступ к нему. Самыми лучшими в мире считаются антивирусные программы, выпущенные российскими производителями: АО «ДиалогНаука» и «Лаборатория Касперского». Они выпускают такие всемирно-известные антивирусы, как Dr.Web 32, Adinf 32, AVP . Из других иностранных фирм производителей, самые лучшие антивирусы выпускает фирма Symantec (Norton Antivirus ).

       Важным классом системных программ являются драйверы (Drivers). Они расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатурой, жёстким диском, мышью, модемом и  т.д.), оперативной памятью  и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющегося оборудования. Например, если установить специальный драйвер для мыши, то будет функционировать третья кнопка (средняя), до установки этого драйвера, эта кнопка будет служить простым украшением.

       Архиваторы – программы, позволяющие за счёт применения специальных методов «упаковки» информации сжимать её на дисках, т.е. создавать копии файлов гораздо меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Одним из лучших мировых архиваторов является WinRAR, поскольку он универсален: ему подвластны не только банальные arj, rar и zip-архивы, но и целый ряд экзотических форматов. Кроме того, присутствует и некоторая доля патриотизма, ведь rar-архиватор впервые создал российский разработчик. 

 

Классификация операционных систем

      Операционная система составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств, который обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

    С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.

     Для того чтобы компьютер мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

     Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.

      Так, в зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:

-Однозадачные и многозадачные

-Однопользовательские и многопользовательские

-Однопроцессорные и многопроцессорные системы

-Локальные и сетевые.

       По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:

-Однозадачные (MS DOS)

-Многозадачные (OS/2, Unix, Windows)

      В однозадачных системах используются средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователями. Многозадачные ОС используют все средства, которые характерны для однозадачных,  и, кроме того, управляют разделением совместно используемых ресурсов: процессор, ОЗУ, файлы и внешние устройства.