Билеты по инфе (804991)

Классификация ЭВМ:

По принципу действия: аналоговые, цифровые.

По назначению: универсальные, проблемно-ориентированные, специализированные.

По этапам создания: 50-е(Электронные лампы), 60-е(Транзисторы), 70-е(ИС), 80-е – наше время(СБИС),Теория: (Оптоволоконные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой).

Структурная схема ПК:

Микропроцессор. Назначение, структура и основные характеристики:

Центральный̆ блок ЭВМ, управляющий̆ работой̆ всех компонент ЭВМ и выполняющий̆ операции над информацией̆. Операции производятся в регистрах, составляющих МПП.

Основные функции МП:

- выполнение команд программы, расположенной̆ в ОЗУ- управление пересылкой̆ информации между микропроцессорной̆ памятью, ОЗУ и периферийными устройствами;

- обработка прерываний;

- управление компонентами ЭВМ.

Основная память ПК:

Параметры ЗУ: объем памяти, время доступа к ячейкам памяти.

ОЗУ(RAM – Random Access Memory): предназначено для оперативной записи, хранения и чтения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ЭВМ в текущий период времени. После выключения питания ЭВМ, информация в ОЗУ уничтожается.

ПЗУ (ROM – Read Only Memory): В момент включения ЭВМ в его ОЗУ отсутствуют данные, но МП необходимы команды, в том числе и сразу после включения. Поэтому МП обращается по специальному

стартовому адресу, который ему всегда известен, за своей первой командой. Основное назначение программ из ПЗУ: проверить состав и работоспособность системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жесткими и гибкими дисками. Изменить информацию ПЗУ нельзя.

Энергонезависимая память CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM): Хранит данные об аппаратной конфигурации ЭВМ. Вместе ПЗУ и CMOS RAM составляют BIOS.

Системная шина

Состав: кодовая шина данных, кодовая шина адреса, кодовая шина инструкции, шину питания.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: между МП и ОЗУ, между МП и контроллерами устройств, между ОЗУ и внешними устройствами.

Характеристики: количество обслуживаемых устройств, пропускная способность шины зависит от: разрядность или ширина шины, тактовая частота шины.

Наиболее распространенные шины:

PCI (Peripheral Component Interconnect): поддерживает следующие режимы: Plug and Play (PnP) - автоматическое определение и настройка подключенного к шине устройства; Bus Mastering – режим единоличного управления шиной любым устройством, подключенным к шине, что позволяет быстро передать данные по шине и освободить ее.

AGP (Accelerated Graphics Port) – магистраль между видеокартой и ОЗУ. Разработана, так как параметры шины PCI не отвечают требованиям видеоадаптеров по быстродействию.

Тестирование и отладка программ. Назначение и взаимосвязь. Методы тестирования:

Отладка программы – это процесс поиска и устранения ошибок.

Тестирование программы – это выполнение программы на наборах исходных данных (тестах), для которых известны результаты, полученные другим методом. Система тестов подбирается таким образом, чтобы: проверить все возможные режимы работы программы; по возможности, локализовать ошибку.

При тестировании программы метод дополнительного контроля – получение контрольных точек.

Для проверки правильности иногда полезно выполнить проверку выполнения условии задачи.

Устройства ввода графических данных. Сканеры:

Это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки.

Различают: планшетные, ручные.

По типу сенсора: В ССD-сканерах: система зеркал, установленная в специальной каретке, в CIS-сканерах нет системы зеркал.

Характеристики: разрешающая способность, скорость сканирования и максимальный формат бумаги.

Внешняя память ПК. Магнитные носители, оптические носители:

ВЗУ: предназначены для долговременного хранения и транспортировки информации.

Магнитные: В основе принцип «намагничено-не намагничено». Из-за контакта головки с поверхностью носителя через некоторое время носитель приходит в негодность.

Типы магнитных носителей: HARDDISK(устанавливаются в системном блоке и являются основным ВЗУ ЭВМ), FDD – Floppy Disk Drive (предназначены для записи информации на переносные носители – дискеты), Дисковые массивы RAID (используются для хранения данных в суперкомпьютерах и серверах).

Оптические: Компакт-диски или мини-диски. Оптические носители состоят из трех слоев: поликарбонатная основа, активный (регистрирующий) слой пластика с изменяемой фазой состояния, тончайший отражающий слой.

Типы компакт-дисков по активному слою: ROM (Read Only Memory) – только для чтения; запись невозможна; R (Recordable) – для однократной записи и многократного чтения; RW (ReWritable) – для многократной записи и чтения.

Виды компакт-дисков: CD, DVD и Blu-Ray.

Устройства ввода ЭВМ. Назначение, типы:

К устройствам ввода информации относят клавиатуру и такие ПУ, как сканнеры, манипуляторы типа «мышь», джойстики.

Клавиатура: это стандартное клавишное устройство ввода, предназначенное для ввода алфавитно-цифровых данных и команд управления.

Манипулятор типа «Мышь: предназначен для быстрого доступа к элементам интерфейса пользователя и инициирования на них событий с помощью кнопок. Типы: шариковая, оптическая.

Сканер: Это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки.Типы: планшетные, ручные.

Видеотерминальные устройства:

Видеокарта: обеспечивает формирование изображения, его хранение, обновление и преобразование в сигнал, отображаемый монитором.

Состав видеокарты: графический процессор, видеопамять, цифро-аналоговый преобразователь, видеоакселераторы.

Характеристики мониторов: размер экрана, разрешение, размер зерна и частота развертки монитора. Типы мониторов: на основе электронно-лучевой трубки, жидкокристаллические, плазменные.

Устройства вывода данных. Принтеры:

Устройства вывода данных из ЭВМ и фиксирующие их на бумаге. Основные характеристики: разрешающая способность, скорость печати, объем установленной памяти и максимальный формат бумаги.

Типы принтеров: матричные, струйные, лазерные.

Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов, способы описания:

Полное и точное описание на некотором языке конечной последовательности правил, указывающих исполнителю действия, которые он должен выполнить, чтобы за конечное время перейти от исходных данных к искомому результату.

Свойства алгоритмов: дискретность, детерминированность (определенность), понятность, завершаемость, массовость, результативность.

Формы записи алгоритмов: словестная, псевдокод, схематическая (графическая, структурограммы)

Программное обеспечение ПК. Основная классификация:

Совокупность программ, процедур и правил, а также документации, связанных с функционированием системы обработки данных.

Классификация ПО по уровням:

Жизненный цикл программного продукта:

Длительность: 2-3 года.

Системное программное обеспечение ПК:

Обеспечивает взаимодействие других программ компьютера с базовым уровнем и непосредственно с аппаратным обеспечением. Ядро ОС выполняет следующие функции: управление и распределение памяти ОЗУ и ВЗУ; управление процессами ввода-вывода; поддержка файловой системы,хранящихся в ВЗУ; управление устройствами через специальные программы – драйверы; организация взаимодействия и диспетчеризации процессов; предоставление интерфейса пользователю для управления.

Служебное программное обеспечение ПК:

Автоматизирует работы по проверке и настройке компьютерной системы.

Типы служебных программ: Диспетчеры файлов (файловые менеджеры). Средства сжатия данных (архиваторы). Средства диагностики. Средства просмотра и воспроизведения. Средства обеспечения компьютерной безопасности.

Пакеты прикладных программ:

Типы: Проблемно–ориентированные(по типу предметных областей можно выделить: ППП автоматизированного бухгалтерского учета; финансовой деятельности; управления персоналом; управления материальными запасами; банковские информационные системы и др.), Методо–ориентированные(методы математического программирования, решения дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций), Общего назначения(СУБД, офисные ППП, сервера, ИС, переводчики и тд).

Операционные системы. Классификация:

Комплекс системных и служебных программных средств.

По типу АО: Серверные ОС, ОС для первональных компьютеров, Системы реального времени, Встроенные ОС.

Основные функции операционных систем:

1)распределение ресурсов ЭВМ между процессами – выделение процессам ресурсов ЭВМ в зависимости от их приоритета;

2) поддержание файловой системы – организация хранения и поиска программ и данных на внешних носителях;

3)обеспечение интерфейса пользователя – прием и выполнение команд пользователя.

Распределение ресурсов между процессами:

После запуска программы создается соответствующий ей процесс, которому выделяются ресурсы ЭВМ. Каждый процесс получает адресное пространство в ОЗУ, содержащее стек, регистры, счетчик команд, время процессора, доступ к устройствам ввода-вывода.

Специальная программа планировщик распределяет ресурсы ЭВМ между процессами. Наибольший приоритет имеют компоненты ОС, наименьший – программы пользователя.

Если объема ОЗУ не хватает для выполнения всех процессов, то выделяется виртуальная память на жестком диске, где хранится часть данных процесса. Потоки в процессах: Основной причиной появления потоков является возможность разделения функций процесса между потоками и выполнение их параллельно.

Файловая система:

ОС разбивает физический диск на несколько разделов, в каждом из которых создается свой логический диск.

Области логических дисков: загрузочной области (содержащей программный код для загрузки ОС), области данных (которая содержит файлы и каталоги ОС и пользователя). Нумерация дисков: A, B – дисководы для дискет; C,D…- логические диски. Кластер: минимальная единица хранения на жестком диске или дискете ОС. Файл занимает на диске один или несколько кластеров. Адрес файла: пользовательский: имя файла – это адрес, по которому пользователь может получить доступ к совокупности данных этого файла; аппаратный: номера дорожки, сектора и т. п. определяет физическое месторасположение файла на ВЗУ.

Параметры записей: имя файла (<=255, разрешены латинские и русские буквы, знаки пунктуации); расширение файла; объем файла в байтах; дата и время создания файла; дата и время последнего открытия (доступа) файла; атрибуты файла.

Действия ФС: определение по имени файла физического расположения его частей; определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов.

Интерфейс пользователя:

Интерфейс командной строки: Основное устройство управления: клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно редактировать. Исполнение команды начинается после ее подтверждения нажатием клавиши ENTER.

Графический интерфейс: Основное устройство управления: клавиатура и устройство позиционирования. Работа с графическим интерфейсом пользователя основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления.

Типы объектов в Windows: приложения; документы; папки; ярлыки; специальные объекты.

Интерфейс пользователя: главное меню; пункты настройки ПО и АО, поиска файлов и папок; панель задач; окна приложений.

Функции панели управления: установить новое ПО и АО; настроить элементы интерфейса пользователя; выбрать язык; установить дату, время, часовой пояс.

Функции сетевого окружения: создание новых сетевых подключений; поиск ЭВМ в сети; навигация по доступным ресурсам сетевых ЭВМ.

Классификация ошибок. Последовательность, способы и средства их обнаружения:

Ошибки: синтаксические(наиболее легко устранимы, тк их обнаруживает компилятор); ошибки времени выполнения( легко устранимы, проявляются уже при первых запусках программы и во время тестирования); алгоритмические(чтобы устранить, приходится анализировать алгоритм, вручную "прокручивать" его выполнение).

Базовые управляющие структуры, их назначение. Реализация в языке программирования:

Структурное программирование - методология разработки ПО.

Базовые конструкции:

Последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте

программы;

Ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого

заданного условия; if, case

Цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие: While, until, for.

Примеры см. в разделе Pascal.