Определение на понятието компютър
- Цифров автомат.
- Извършва действията в двоична бройна система.
- Има оперативно-адресна организация на паметта.
- Програмен принцип на управление
а) Цифров автомат
Данни (data) ще наричаме числово представени количества информация – стойности на физични величини, символи, картини, звуци, факти, събития, обекти или накратко всичко, което може да бъде представено по някакъв начин чрез числа.
Електронно устройство, състоящо се от няколко свързани помежду си компоненти. То може да бъде инструктирано (програмирано) да обработва данни по точно определен начин, без пряката намеса на човека.
б) Двоична бройна система
Всеки процес на функциониране на технически обект е свързан с предаване и преобразуване на данни.
Бройната система е система от знаци и правила за представяне на числата с помощта на определен брой символи.
При двоичната бройна система тези символи са два – 0 и 1.
Тя е позиционна бройна система – значението на числата зависи и от мястото на цифрите при записването им в двоична бройна система.
Всяко число N в една бройна система може да се представи като сума от произведението на целите последователни цифри на числото и основата на бройната система, повдигната на степен, която съответства на разреда на цифрата.
в) Оперативно-адресна организация на паметта
Всяка единица информация (число, команда, буквено-цифров запис и др.) се представя в компютъра във вид на двоичен код. Отделните елементи на двоичния код, приемащи значение 0 или 1, се наричат разряди или битове.
Най-малката единица информация, която се обработва в компютъра се явява байта, състоящ се от осем двоични разреди (битове). Всеки байт, разположен в паметта на компютъра има свой адрес, който определя неговото местонахождение и се задава със съответстващ код. Адресите в паметта започват от нула при първия байт и последователно нарастват е единица при всеки следващ.
Байтовете се обработват в компютъра поотделно или на групи, които са последователно разположени. Групите байтове образуват двоични думи, който могат да бъдат с фиксирана или променлива дължина. Форматите с фиксирана дължина – полудума, дума и двойна дума, се състоят съответно от един, два или четири последователно разположени байтове.
В зависимост от характера на информацията се използват формати за представяне на данните както с фиксирана, така и с плаваща (N=mSp) запетая. С фиксирана дължина обикновено се представят двоични числа, команди и някои логически данни, а във формат с променлива дължина – десетични числа, буквено-цифрова и някои видове логическа информация.
Както вече стана ясно компютрите могат да обработват само информация, представена в числова форма. При въвеждане на документите, текстовете на програмите и др. Въвежданите букви се кодират с определени числа, а при извеждане се декодират. Съответствието между последователността от символи и техните кодове се нарича кодиране.
Кодирането на символите зависи от използваната операционна система – MS DOS, Windows, Unix, Linux и др.
Елементите на компютъра изпълняват функции за преобразуване на информацията. Те реализират различните логически операции на сигналите на входните двоични променливи, а също така осигуряват запомняне, формиране и проебразуване на тези сигнали.
г) Програмен принцип за управление
Компютърът изпълнява функции под въздействието на програма, която включва последователност от команди по определен алгоритъм.
Командата задава единична операция. В структурно отношение се състои от код на операцията и адресна част.
Всяка команда заема определено място (поле) от паметта и се характеризира с адрес и дължина.
Адресът на командата задава началния адрес на полето от оперативната памет, в която е записана изпълняваната команда. Дължината се определя от разрядността на полето, в което тя е записана.
За да се изпълни програмата тя се зарежда във вътрешната памет на компютъра.
При изпълнението процесорът изпълнява следните стъпки:
- Формира адреса на текущата команда в брояча на командите, като добавя към адреса на предходната команда нейната дължина;
- Извлича командата от ОП и я записва в специален регистър на управляващото устройство;
- Дешифрира кода на операцията и подготвя устройствата за изпълнение на разпознатата команда;
- Извлича данните от оперативната памет в съответствие със зададения в адресната част на командата адрес;
- Изпълнява командата.
Единици за измерване на обем информация
Бит – най-малката единица за обем информация, която е равна на една двоична цифра;
Байт = 8 бита
KB (Килобайт) = 210 байта = 1024 байта
MB (Мегабайт) = 210 KB = 1024 KB = 220 байта
GB (Гигабайт) = 210 MB = 1024 MB = 230 байта
TB (Терабайт) = 210 GB = 1024 GB = 240 байта
PB (Петабайт) = 210 TB = 1024 TB = 250 байта
Понятие за хардуер и софтуер
Хардуер – апаратната част на компютъра, която включва основната конфигурация (системно устройство, монитор, клавиатура, мишка), периферните устройства и материалните елементи и устройства свързани с работата на компютърната система.
Софтуер – съвкупността от всички програми, които могат да се изпълняват на компютъра.
Системен софтуер - програми, които управляват компютърните системи и работата им по обработка на информацията;
Компилатори, интерпретатори и асемблери – служат за създаване на различните програми и програмни продукти;
Приложен софтуер – програми, които решават отделни задачи, подпомагащи крайния потребител.
Наслоен интерфейс на виртуални компютри
В хардуера – вграден език от ниско ниво (най-необходими примитивни операции)
Системен софтуер – за интерфейс към езици от високо ниво
Операционна система – широк набор от програми, реализиращи примитиви от по-високо ниво за управление на ресурсите – I/O операции, управл. на файлове и др.
Реализациите на ЕП – наслоени върху интерфейса на машинния език. Тези слоеве – като виртуални компютри, доставящи интерфейси от по-високи нива към потребителя. Например: ОС и С компилатор доставят виртуален С-компютър.
Потребителските програми – надстройка на вирт. компютри.
Системен софтуер
Програма начално зареждане
Свързващ редактор
Операционна система – интегрирана система от програми, които управляват операциите на централния процесор, контролират входа, изхода и паметта и осигуряват поддържащи услуги при изпълнение на приложните програми на потребителите.
Текстова и графична ОС;
MS-DOS, Windows, MAC OS, Unix, Linux.
При текстовите ОС командите се въвеждат от команден ред; от него се стартират и програмите;
При графичните ОС е реализиран графичен потребителски интерфейс – обслужването е с мишка; работи се с графични обекти; програмите се изпълняват в различни прозорци.
Операционна система WINDOWS
Напълно интегрирана 32 битова ОС;
Изпълнява 32-битови приложения;
Многозадачна (multitasking) ОС, която работи по няколко нишки едновременно (multithreading);
Използва стандарта Plug and Play, който дава възможност за автоматично конфигуриране на всяко ново устройство;
Възможност за ползване на дълги имена – до 255 символа;
32-битова FAT (File Allocation Table – Таблица за разположение на файловете) система;
Динамичен системен кеш за файлов и системен достъп;
Възможност за работа в мрежа.
Текстова операционна система MS DOS
Нива на MS-DOS
ROM-BIOS – вградена е в постоянната памет на компютъра; изпълнява някои основни обслужващи функции на ОС
Програма за начално зареждане – намира се на дисковия носител; зарежда ядрото на ОС в паметта;
Ядро на ОС
файлове IO.SYS, MSDOS.SYS,
COMMAND.COM – изпълнява вътрешните команди;
Външни команди на ДОС.
Езици за програмиране
Позволяват създаването на програми. Работят в средата на ОС. Представляват логическа последователност от команди, чрез които се решава дадена задача.
Pascal, Basic, C++, Delphi, FoxBase, dBase, PHP, JavaScript, Ruby on Rails, Java, C#
Етапи на създаването на програмите:
- Изходен код на програмата (source code) – създава се от програмиста; обработва се от компилатор или интерпретатор и се получава
- Обектов код (object code) – обработва се от свързващ редактор и се получава
- Изпълним файл (.exe / .com)
Програмни области:
(области на програмни приложения и свързаните с тях езици)
Научни приложения (FORTRAN, ALGOL60, Pascal и C++ , Java, Smalltalk)
2. Бизнес приложения (COBOL, Електронни таблици, Системи БД)
Изкуствен интелект (LISP -1965 и диалекти, PROLOG -1970)
Системно програмиране (IBM-PL/S, DIGITAL-BLISS, UNISYS-ALGOL, C)
WEB разработки (JAVA; JAVA-Script; VB-Script; PERL)
Езици със специално предназначение (RPG отчети, APT инструктиране на маш.инстр., GPSS системни симулации и др.)
Файлова организация на данните
Роля:
Създаване;
Организиране;
Съхранение;
Изменение;
Анализ и обработка.
Файловата система изпълнява следните по-важни функции:
Определя физическата организация на файловете;
Формира логическата организация на данните;
Поддържа директории;
Предоставя команди за изпълнение на основните операции;
Осигурява защита на файловете;
Организира и поддържа йерархическата структура на съхранение на файловете.
Понятие за файл (file–папка, архив)
Именувана област от дисковото пространство;
Съдържа еднотипна, логически свързана информация;
Има име и разширение;
Притежава атрибути – архивен (Archive), системен(System), скрит (Hidden) и само за четене (Read only).
Файлова организация на данните
Понятие за директория (directory;folder-справочник, каталог)
Именувана област от дисковото пространство;
Съдържа разнотипна информация, която не е логически подредена;
Има име и разширение;
Притежава атрибути – архивен (Archive), системен(System), скрит (Hidden) и само за четене (Read only).
Файлова организация на данните
Връзка между файл и директория
Намират се на носителя на данни независимо дали е магнитен или оптичен;
Всеки носител може да съдържа неопределен брой директории и файлове;
Всяка директория може да има неограничен брой подчинени директории;
Всяка директория може да съдържа неограничен брой файлове.
Файлова организация на данните
Прилика между файл и директория
[D:][път]име[.разширение]
D: – лог.име на устройството;
Път – път за достъп до директорията или файла;
Име – до 255 символа;
Разширение – според типа на файла;
Непозволени символи – ?. , : = * / \ + – “
Файлова организация на данните
Разширения на файловете:
.EXE; .COM;.BAT
.ASM;.BAK; .BAS; .BIN; .BMP; ..C; .CPP; .DAT; .DOC; .INI; .LIB; .OBJ; .OVL; .PAS; .PPT; .SYS; .TMP; .TXT; .XLS; .HTML; И ДР.
Pingback: Графично техническо документиране › Информационни технологии & Интернет