Класифікація службових програмних засобів

Самостійна робота №1

Основні алгоритмічні конструкції

Алгоритм - це точний і зрозумілий опис послідовності дій над заданими об'єктами, що дозволяє отримати кінцевий результат.

Базові структури алгоритмів (керуючі структури) – це способи керування процесом обробки даних.

Існує три базові структури алгоритмічної конструкції:

1. лінійні алгоритми (слідування)

2. умова (розгалуженя)

3. цикли (повторення)

Лінійна структура передбачає, що тіло алгоритму являє собою послідовність команд, виконуваних одна за одною.

Умова (розгалуження) – це керуюча структура, що передбачає можливість вибору з кількох варіантів, для кожного з яких, залежно від умови виконується різна послідовність команд.

Цикл – це керуюча структура, що дозволяє багаторазово повторювати задану послідовність команд.

- Цикл з передумовою

- Цикл з післяумовою

- Цикл із параметром

Способи опису алгоритмів:

- Словесний

- Формульний

- Графічний

- Алгоритмічною мовою

Задача: знайти корені квадратного рівняння ах2+bх+с=0

Словесний:

1. Розпочати процес обчислень

2. Визначити a,b,c

3. Обчислити D =b2+ac

4. Якщо D >0, то перейти на крок 8 інакше на крок 5

5. Обчислити

6. Вивести на екран X 1 X2

7. Перейти на крок 9

8. Вивести повідомлення про те, що коренів немає.

9. Завершити процес обчислень.

Графічний

Блок – схема – графічне зображення алгоритмів за допомогою окремих блоків. Кожен блок відповідає певній дії

Умова(розвилка, розгалуження)– означає перевірку значення логічного виразу(ЛВ) та вибір одного з двох варіантів дій, залежно від значення ЛВ. В ЛВ можуть використовуватися логічні операції «НЕ» «І» «АБО». ЛВ може набувати одного з двох значень – істина чи хиба.

Наприклад: алгоритм обчислення значень функції можна представити в такому вигляді:

Можливо , що при одному зі значень ЛВ не потрібно виконувати жодних дій. В такому випадку існує коротка форма розгалуження:

Цикл означає повторення виконання тієї самої дії або блока дії, що називаються тілом циклу доти, поки певний ЛВ залишатиметься істинним.

1. « цикл – поки» або цикл з передумовою, (умова перевіряється перед виконанням циклу).

На першому кроці перевіряється значення ЛВ. Якщо воно є істинним – виконується тіло циклу. Потім на другому кроці знову перевіряється значення ЛВ і якщо воно істинне - знову виконується тіло циклу. Цикл завершується коли значення ЛВ стає помилковим. В тілі циклу повинні бути команди, які змінюють значення величини, яка входить в ЛВ.В циклі використовують лічильник циклів, який рахує кроки циклу. На початку алгоритму значення лічильника дорівнює 0.

2. « цикл – до» або цикл з післяумовою (умова перевіряється після виконання циклу). Це означає, що тіло циклу – до буде виконано принаймні один раз. « цикл – до» повторюється доти, поки значення ЛВ є помилковим і завершується коли воно стає істинним.

Самостійна робота №2

Класифікація апаратного забезпечення персональних комп’ютерів

Основні складові частини персонального комп’ютера:

· системний блок;

· клавіатура, яка дає можливість вводити інформацію в комп’ютер;

· монітор (або дисплей) – для відображення текстової та графічної інформації.

Основним у комп’ютері є системний блок. В ньому розміщуються всі головні вузли, а саме:

· електронні схеми, що керують роботою комп’ютера (мікропроцесор, оперативна пам¢ять, контролери пристроїв та інше);

· блок живлення (подає потрібну напругу на електронні схеми комп’ютера;

· накопичувачі (або дисководи) для гнучких магнітних дисків, призначені для читання та запису інформації на гнучкі магнітні диски (дискети);

· накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для читання та запису інформації на жорсткий магнітний диск (“вінчестер”).

Мікропроцесор – електронна схема, яка виконує всі обчислення і обробку інформації, він є “мозком” комп’ютера, його найголовнішим елементом. Характеристиками мікропроцесора є його швидкодія (сотні мільйонів операцій за секунду в сучасних ЕОМ) і тактова частота, тобто швидкість виконання елементарних операцій в мікропроцесорі, вимірюєтьється в мегагерцах (МГц).

В оперативній пам’яті (позначається RAM – random access memory, тобто пам’ять з довільним доступом) зберігаються програми, дані для обробки і отримані результати. Вміст оперативної пам’яті при виключенні комп’ютера не зберігається. Якщо оперативної пам’яті недостатньо, то деякі програми не будуть працювати, а якщо і працюватимуть, то дуже повільно. Для сучасних комп’ютерів з встановленою операційною системою Windows 98 вимогою є наявність не менше 32 Мбайт оперативної пам’яті.

В сучасних швидкодіючих комп’ютерах використовується кеш-пам’ятьяка розміщена ніби між мікропроцесором і оперативною пам’яттю. Час доступу до кеш-пам’яті дуже малий, крім того там зберігаються копії комірок оперативної пам’яті, які найчастіше використовуються, що суттєво підвищує швидкодію комп’ютера.

Постійна пам’ять BIOS– пам’ять тільки для зчитування – read only memory (ROM). В постійну пам’ять заносяться дані при виготовленні комп’ютера. Тут зберігаються програми для перевірки обладнання ЕОМ, ініціювання загрузки операційної системи, а також програма налаштування конфігурації комп’ютера.

Відеопам’ять використовується для зберігання зображення, що виводиться на монітор.

Контрóлери – електронні схеми, які управляють різними складовими комп’ютера (клавіатурою, монітором, дисководами, портами вводу-виводу, тощо). В сучасних комп’ютерах деякі контролери вмонтовані в материнську (системну) плату, на якій ще розміщені мікропроцесор, оперативна і кеш-пам’ять, BIOS та шина(магістраль обміну даними між оперативною пам’яттю і контролерами).

Гнучкі диски (дискети) дають змогу переносити документи та програми з одного комп’ютера на інший, а також зберігати інформацію, яка використовується не постійно на комп’ютері. Практично всі комп’ютери (крім мережних робочих станцій та комп’ютерів спеціального призначення) мають принаймні один дисковод для дискет. Однак, як носії інформації дискети використовуються все рідше, оскільки вони не досить надійні і вміщують малу, за сучасними мірками, кількість інформації.

До недавнього часу найбільш поширеними були дискети діаметром 5,25 дюйма (“п¢ятидюймові”). Зараз практично всюди використовуються “тридюймові” дискети (діаметром 3,5 дюйми) оскільки вони забезпечують надійніше збереження інформації

Дискети відрізняються одна від одної за місткістю, тобто кількістю інформації яку можна на них записати. Тридюймові дискети найчастіше мають ємність 1,44 Мбайт (зустрічаються старі дискети на 720 Кбайт), п¢ятидюймові – 360 Кбайт.

Перед першим використанням дискети необхідно спеціальним чином ініціалізувати (форматувати). Це робиться з допомогою відповідних програм, наприклад, програми format в MS-DOS. При форматуванні, як правило, здійснюється перевірка поверхні дискети. Ділянки, на яких спостерігаються збої, помічаються як дефектні і в подальшому запис даних на них не проводиться.

Накопичувачі на жорсткому диску (вінчестери) призначені для постійного зберігання інформації, яка використовується при роботі з комп’ютером: операційної системи, пакетів прикладних програм, документів тощо. З усіх пристроїв збереження інформації (якщо не брати до уваги оперативну пам¢ять) жорсткі диски забезпечують найбільш швидкий доступ до даних (найчастіше 7‑20 мілісекунд), високі швидкості читання і запису (до 5 Мбайт/с).

Основна характеристика жорсткого диска ‑ це його ємність, тобто кількість інформації, що вміщується на диску. Ємність перших жорстких дисків для IBM PC становила 5 Мбайт. В сучасних комп’ютерах встановлюють жорсткі диски ємністю порядку десятків Гбайт. Диски ємністю до 500 Мбайт вважаються застарілими і практично не випускаються.

Монітор комп’ютера призначений для виводу на екран текстової і графічної інформації. Він подібний до телевізора, оскільки також формує зображення з допомогою електронно-променевої трубки, але внутрішньо вони дуже відрізняються. Монітори можуть давати більш чітке і детальне зображення, ніж телевізори, зате телевізори значно “розумніші” – вони повинні розшифрувати одержаний від антени сигнал, відфільтрувати перешкоди і т. д., а монітор отримує відеосигнал в готовому вигляді через кабель від відеоконтролера. Монітори бувають кольорові і монохромні, а також різні за розміром (14–21 дюйм по діагоналі) та родільною здатністю (кількістю точок в зображенні по горизонталі і вертикалі)

Додаткові пристрої:

· принтер – для виводу на друк текстової та графічної інформації;

· мишка – пристрій, який полегшує ввід інформації в комп’ютер;

· джойстик – маніпулятор у вигляді закріпленої на шарнірі ручки з кнопкою (застосовується переважно для комп’ютерних ігор);

· модем або факс-модем – для обміну інформацією з іншими комп’ютерами через телефонну мережу (за допомогою факс-модему можна також відправляти і отримувати факсимільні повідомлення);

· дисковод для компакт-дисків (CD-ROM), який забезпечує можливість читання даних з комп’ютерних компакт-дисків та відтворення аудіокомпакт-дисків;

· магнітооптичний дисковод призначений для читання і запису спеціальних дисків;

· стример – для зберігання даних на магнітній стрічці;

· звукова карта – для відтворення та запису звуків (музики, голосу).

З допомогою дисководів для компакт-дисків (CD-ROM) комп’ютери можуть “зчитувати” спеціальні комп’ютерні компакт-диски, а також “програвати” аудіокомпакт-диски. Комп’ютерні компакт-диски дуже дешеві у виробництві і містять до 640 Мбайт інформації, тому зараз більшість програм, особливо великі програмні комплекси, ігри, енциклопедії і т. д., поширюються на них. CD-ROM призначений лише для зчитування (Read Only Memory) компакт-дисків, але тепер можна придбати і спеціальний пристрій, що дає змогу записувати інформацію на компакт-диски. Дисководи для компакт-дисків характеризуються різними швидкостями зчитування одинарна (1×)–150 Кбайт/с, 2× – 300 Кбайт/с, 4× – 600 Кбайт/с, 40× ~ 6 Мбайт/с.

Магнітооптичні диски застосовують для резервування і зберігання рідко використовуваних даних. Вміст найбільш популярних дисків розміром 3,5 дюйма порядку гігабайтів. Сучасні дисководи за швидкодією наближаються до “вінчестерів”.

Принтер (пристрій для друку) призначений для виводу інформації на папір. Це можуть бути не лише тексти, але й рисунки, графіки, тощо. Принтери бувають матричні, стуменеві і лазерні. Найкращу якість і високу швидкість друку дають лазерні принтери, принцип роботи яких подібний до ксерографії. Одні принтери дозволяють друкувати тільки в чорно-білому режимі, інші можуть виводити й кольорові зображення. Найвищу якість кольорового друку дають так звані сублімаційні принтери.

Для всіх користувачів, бажаючих використовувати глобальні електронні мережі типу Internet, працювати з електронною поштою, одержувати з-за меж офісу доступ до локальної мережі своєї фірми, відправляти чи одержувати “факси” з допомогою комп’ютера і т.д., необхідний модем чи факс-модем.

Модем – це пристрій для обміну інформацією з іншими комп’ютерами через телефонну мережу. Факс-модем – пристрій, який поєднує можливості модема і факсу. Модеми і факс-модеми відрізняються один від одного максимальною швидкістю передачі даних.

Для довгої і безперебійної роботи слід дотримуватись певного порядку при включенні і виключенні комп’ютера.

Мікропроцесор – електронна схема, яка виконує всі обчислення і обробку інформації, він є “мозком” комп’ютера, його найголовнішим елементом. Характеристиками мікропроцесора є його швидкодія (сотні мільйонів операцій за секунду в сучасних ЕОМ) і тактова частота, тобто швидкість виконання елементарних операцій в мікропроцесорі, вимірюєтьється в мегагерцах (МГц).

В оперативній пам’яті (позначається RAM – random access memory, тобто пам’ять з довільним доступом) зберігаються програми, дані для обробки і отримані результати. Вміст оперативної пам’яті при виключенні комп’ютера не зберігається. Якщо оперативної пам’яті недостатньо, то деякі програми не будуть працювати, а якщо і працюватимуть, то дуже повільно. Для сучасних комп’ютерів з встановленою операційною системою Windows 98 вимогою є наявність не менше 32 Мбайт оперативної пам’яті.

В сучасних швидкодіючих комп’ютерах використовується кеш-пам’ятьяка розміщена ніби між мікропроцесором і оперативною пам’яттю. Час доступу до кеш-пам’яті дуже малий, крім того там зберігаються копії комірок оперативної пам’яті, які найчастіше використовуються, що суттєво підвищує швидкодію комп’ютера.

Постійна пам’ять BIOS– пам’ять тільки для зчитування – read only memory (ROM). В постійну пам’ять заносяться дані при виготовленні комп’ютера. Тут зберігаються програми для перевірки обладнання ЕОМ, ініціювання загрузки операційної системи, а також програма налаштування конфігурації комп’ютера.

Відеопам’ять використовується для зберігання зображення, що виводиться на монітор.

Контрóлери – електронні схеми, які управляють різними складовими комп’ютера (клавіатурою, монітором, дисководами, портами вводу-виводу, тощо). В сучасних комп’ютерах деякі контролери вмонтовані в материнську (системну) плату, на якій ще розміщені мікропроцесор, оперативна і кеш-пам’ять, BIOS та шина(магістраль обміну даними між оперативною пам’яттю і контролерами).

Гнучкі диски (дискети) дають змогу переносити документи та програми з одного комп’ютера на інший, а також зберігати інформацію, яка використовується не постійно на комп’ютері. Практично всі комп’ютери (крім мережних робочих станцій та комп’ютерів спеціального призначення) мають принаймні один дисковод для дискет. Однак, як носії інформації дискети використовуються все рідше, оскільки вони не досить надійні і вміщують малу, за сучасними мірками, кількість інформації.

До недавнього часу найбільш поширеними були дискети діаметром 5,25 дюйма (“п¢ятидюймові”). Зараз практично всюди використовуються “тридюймові” дискети (діаметром 3,5 дюйми) оскільки вони забезпечують надійніше збереження інформації

Дискети відрізняються одна від одної за місткістю, тобто кількістю інформації яку можна на них записати. Тридюймові дискети найчастіше мають ємність 1,44 Мбайт (зустрічаються старі дискети на 720 Кбайт), п¢ятидюймові – 360 Кбайт.

Перед першим використанням дискети необхідно спеціальним чином ініціалізувати (форматувати). Це робиться з допомогою відповідних програм, наприклад, програми format в MS-DOS. При форматуванні, як правило, здійснюється перевірка поверхні дискети. Ділянки, на яких спостерігаються збої, помічаються як дефектні і в подальшому запис даних на них не проводиться.

Накопичувачі на жорсткому диску (вінчестери) призначені для постійного зберігання інформації, яка використовується при роботі з комп’ютером: операційної системи, пакетів прикладних програм, документів тощо. З усіх пристроїв збереження інформації (якщо не брати до уваги оперативну пам¢ять) жорсткі диски забезпечують найбільш швидкий доступ до даних (найчастіше 7‑20 мілісекунд), високі швидкості читання і запису (до 5 Мбайт/с).

Основна характеристика жорсткого диска ‑ це його ємність, тобто кількість інформації, що вміщується на диску. Ємність перших жорстких дисків для IBM PC становила 5 Мбайт. В сучасних комп’ютерах встановлюють жорсткі диски ємністю порядку десятків Гбайт. Диски ємністю до 500 Мбайт вважаються застарілими і практично не випускаються.

Монітор комп’ютера призначений для виводу на екран текстової і графічної інформації. Він подібний до телевізора, оскільки також формує зображення з допомогою електронно-променевої трубки, але внутрішньо вони дуже відрізняються. Монітори можуть давати більш чітке і детальне зображення, ніж телевізори, зате телевізори значно “розумніші” – вони повинні розшифрувати одержаний від антени сигнал, відфільтрувати перешкоди і т. д., а монітор отримує відеосигнал в готовому вигляді через кабель від відеоконтролера. Монітори бувають кольорові і монохромні, а також різні за розміром (14–21 дюйм по діагоналі) та родільною здатністю (кількістю точок в зображенні по горизонталі і вертикалі)

Додаткові пристрої:

· принтер – для виводу на друк текстової та графічної інформації;

· мишка – пристрій, який полегшує ввід інформації в комп’ютер;

· джойстик – маніпулятор у вигляді закріпленої на шарнірі ручки з кнопкою (застосовується переважно для комп’ютерних ігор);

· модем або факс-модем – для обміну інформацією з іншими комп’ютерами через телефонну мережу (за допомогою факс-модему можна також відправляти і отримувати факсимільні повідомлення);

· дисковод для компакт-дисків (CD-ROM), який забезпечує можливість читання даних з комп’ютерних компакт-дисків та відтворення аудіокомпакт-дисків;

· магнітооптичний дисковод призначений для читання і запису спеціальних дисків;

· стример – для зберігання даних на магнітній стрічці;

· звукова карта – для відтворення та запису звуків (музики, голосу).

З допомогою дисководів для компакт-дисків (CD-ROM) комп’ютери можуть “зчитувати” спеціальні комп’ютерні компакт-диски, а також “програвати” аудіокомпакт-диски. Комп’ютерні компакт-диски дуже дешеві у виробництві і містять до 640 Мбайт інформації, тому зараз більшість програм, особливо великі програмні комплекси, ігри, енциклопедії і т. д., поширюються на них. CD-ROM призначений лише для зчитування (Read Only Memory) компакт-дисків, але тепер можна придбати і спеціальний пристрій, що дає змогу записувати інформацію на компакт-диски. Дисководи для компакт-дисків характеризуються різними швидкостями зчитування одинарна (1×)–150 Кбайт/с, 2× – 300 Кбайт/с, 4× – 600 Кбайт/с, 40× ~ 6 Мбайт/с.

Магнітооптичні диски застосовують для резервування і зберігання рідко використовуваних даних. Вміст найбільш популярних дисків розміром 3,5 дюйма порядку гігабайтів. Сучасні дисководи за швидкодією наближаються до “вінчестерів”.

Принтер (пристрій для друку) призначений для виводу інформації на папір. Це можуть бути не лише тексти, але й рисунки, графіки, тощо. Принтери бувають матричні, стуменеві і лазерні. Найкращу якість і високу швидкість друку дають лазерні принтери, принцип роботи яких подібний до ксерографії. Одні принтери дозволяють друкувати тільки в чорно-білому режимі, інші можуть виводити й кольорові зображення. Найвищу якість кольорового друку дають так звані сублімаційні принтери.

Для всіх користувачів, бажаючих використовувати глобальні електронні мережі типу Internet, працювати з електронною поштою, одержувати з-за меж офісу доступ до локальної мережі своєї фірми, відправляти чи одержувати “факси” з допомогою комп’ютера і т.д., необхідний модем чи факс-модем.

Модем – це пристрій для обміну інформацією з іншими комп’ютерами через телефонну мережу. Факс-модем – пристрій, який поєднує можливості модема і факсу. Модеми і факс-модеми відрізняються один від одного максимальною швидкістю передачі даних.

Для довгої і безперебійної роботи слід дотримуватись певного порядку при включенні і виключенні комп’ютера.