Устройство персонального компьютера (стр. 2 )

Существуют три наиболее популярные операционные системы для компьютеров: Microsoft Windows, Apple Mac Os и Linux. Современные операционные системы используют Графический Интерфейс Пользователя (ГИП, по англ. GUI – Grafical user interface). GUI позволяет использовать мышь, клавиатуру или джойстик для управления экранными объектами (иконки, кнопки, значки, меню), представленные пользователю на дисплее, в виде сочетании графики и текста.

Программы служебного уровня (утилиты) предназначены для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы, выполнения различных вспомогательных функций. К утилитам относятся диспетчеры файлов, средства контроля и диагностики, сжатия данных-архиваторы, просмотра и воспроизведения, и ряд других программ.

Прикладное программное обеспечение непосредственно служит для работы пользователя с различной информацией: создания текстовых и графических документов, выполнения математических расчетов, автоматизации производственной и офисной деятельности и т. д. Из прикладных программ широко распространены текстовые и графические редакторы, настольные издательские системы, базы данных, электронные таблицы, системы автоматического проектирования, бухгалтерские системы, средства для видеомонтажа и создания музыки и многие другие. Существуют специальные медицинские прикладные программы: экспертные и справочные системы, средства обработки медицинских изображений и т. д. К прикладным программам относятся и разнообразные компьютерные игры.

Принципы хранения информации в памяти компьютера.

Память компьютера – совокупность устройств записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных. Существует несколько разновидностей памяти. По отношению к системной плате различают внешнюю и внутреннюю память (постоянная (ПЗУ/ROM), оперативная (ОЗУ/RAM), регистровая (РОН) и кэш-память). Внутренняя память компьютера является быстродействующей, но имеет ограниченный объем. Работа с внешней памятью требует гораздо большего времени, но она энергонезависимая и позволяет хранить практически неограниченное количество информации.

Регистровая память – наиболее быстрая (ее иногда называют сверхоперативной). Она представляет собой несколько регистров общего назначения (РОН), которые размещены внутри процессора. Регистры используются при выполнении процессором простейших операций: пересылка, сложение, счет и т. д.

Кэш-память (cache с англ. «тайник») – Используется для ускорения выполнения операций за счет запоминания на некоторое время полученных ранее данных, которые будут использоваться процессором в ближайшее время, что позволяет сэкономить время, которое бы без нее тратилось на пересылку данных и команд из процессора в оперативную память и обратно. Кэш-память по сравнению с регистровой памятью имеет больший объем, но меньшее быстродействие. В современных ЭВМ имеется два-три запоминающих устройства этого вида. Кэш-память первого уровня располагается внутри процессора, а кэш­память второго уровня – вне процессора (на материнской плате). Этот вид памяти уменьшает противоречие между быстрым процессором и относительно медленной оперативной памятью.

Энергозависимая память CMOS (КМОП-память) служит для запоминания конфигурации данного компьютера (текущего времени, даты, выбранного системного диска и т. д.). Для непрерывной работы этого вида памяти на материнской плате ЭВМ устанавливают отдельный малогабаритный аккумулятор или батарею питания 3v.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – память с произвольным доступом (англ. Random Access Memory (RAM). Используется для кратковременного хранения переменной (текущей) информации, и допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций. Это значит, что процессор может выбрать из ОЗУ команду или обрабатываемые данные (режим считывания) и, после арифметической или логической обработки данных, поместить полученный результат в ОЗУ (режим записи). Размещение новых данных в ОЗУ возможно на тех же местах (в тех же ячейках), где находились исходные данные. Понятно, что прежние команды (или данные) будут стерты. ОЗУ – это энергозависимая память, поэтому при выключении питания информация, хранившаяся в ОЗУ, теряется безвозвратно, автономный источник питания для неё не предусмотрен. По быстродействию ОЗУ уступает кэш-памяти и тем более сверхоперативной памяти – РОН. Но стоимость ОЗУ значительно ниже стоимости упомянутых видов памяти.

В постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) хранится информация, которая не изменяется при работе ЭВМ, предназначена только для считывания Read Only Memory (ROM). Такую информацию составляют тест-мониторные программы (они проверяют работоспособность компьютера в момент его включения), драйверы (программы, управляющие работой отдельных устройств ЭВМ, например, клавиатурой) и др. ПЗУ является энергонезависимым устройством, поэтому информация в нем сохраняется даже при выключении электропитания.

Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних (относительно материнской платы) запоминающих устройств (ВЗУ) с разными принципами хранения информации. ВЗУ предназначены для долговременного хранения информации любого вида и характеризуются большим объемом памяти и низким по сравнению с ОЗУ быстродействием.

Под внешней памятью компьютера подразумевают обычно как устройства для ввода/вывода информации – накопители, так и устройства, где непосредственно хранится информация – носители информации. Необходимо различать эти понятия.

Память в ЭВМ предназначена для запоминания двоичных чисел и состоит из элементов способных своим свойством обозначить 1 или 0, что соответствует минимальной единице памяти - 1 биту. Восемь бит образует информационную единицу 1 байт. Два байта называются машинным словом.

Емкость носителя информации – количество информации, которую на него можно записать, измеряют в байтах, килобайтах, мегабайтах и т. д.

Файловая система ОС.

В памяти компьютера хранится различная информация. Фактически единицей ее хранения является файл – совокупность данных одного типа (текст, изображение, видеофильм и т. д.) произвольного размера, обладающая уникальным собственным именем. Имя может состоять из букв русского или латинского алфавита, содержать цифры, пробелы и некоторые другие символы. Кроме того, в имя файла входит расширение, отделенное точкой и состоящее из 3-6 букв латинского алфавита или цифр. В большинстве случаев расширение присваивается автоматически программой, в которой создан файл, и обозначает тип данных, в нем содержащихся. Например, реферат по хирургии. docx, фильм_15.mp4. Для удобства поиска файлы можно объединять в папки, которые, в свою очередь, могут быть вложены в папки более высокого уровня. Папкам присваиваются имена по тем же правилам, что и файлам, но без расширений. Совокупность иерархии папок и файлов образует файловую систему.

Существует довольно много разных файловых систем, однако пользователь везде найдёт привычную структуру из иерархически вложенных каталогов и файлов. Файловые системы различаются скоростью доступа, надёжностью хранения данных, степенью устойчивости при сбоях, некоторыми дополнительными возможностями.

В системе FAT32 максимальная длина имени файла – 255 символов. В NTFS по спецификации – 32 768 символов. Системы FAT32 и NTFS позволяют присваивать файлам атрибуты «только для чтения», «системный», «скрытый», «архивный». А система ext2 предлагает такие атрибуты, как «установка пользовательского ID», «установка группового ID». FAT32 и NTFS - файловые системы используются ОС Windows, система NTFS пришла на смену FAT32 и используется в последних версиях ОС. Максимальный размер файла в FAT32 – 4 Гб, в NTFS – 264 байт минус 1 килобайт (теоретически), а фактически – 244 байт минус 64 килобайта.

Но при этом система FAT32 все еще используется на USB флеш-накопителях (флешках), потому что обеспечивает более высокую скорость записи, чтения и копирования данных. Поэтому чаще всего флешки форматируются именно в FAT32, а не в NTFS. Форматировать флешку в NTFS есть смысл лишь в том случае, если вам нужно записать на нее файл размером больше 4 Гб.

Компьютерные «вирусы», антивирусные программы.

Массовое использование компьютеров, а также быстрое развитие компьютерных сетей (в частности сети Интернет) способствовали появлению и распространению вредоносных программ – компьютерных вирусов. Вирусы порой делают работу на компьютере невозможной. Они, в зависимости от ситуации, могут нанести значительный ущерб как информации, так и самому компьютеру.

Свое название компьютерный вирус получил за некоторое сходство с биологическим вирусом. Например, в зараженной программе самовоспроизводится вирус, а инфицированная программа может длительное время работать без ошибок, как в стадии инкубации, а потом при определенных условиях начать заражать другие компьютеры.

Компьютерный вирус – это программа, которая способна самостоятельно создавать свои копии и внедряться в другие программы и системные области дисковой памяти компьютера либо распространяться по каналам связи.

Важное свойство компьютерных вирусов – способность «размножаться» (создавать свои копии), бесконтрольно распространяясь на компьютере или даже на всех компьютерах в сети. Основной целью программ-вирусов является нарушение работы ОС и прикладных программ, порча файловых систем и компонентов компьютера, дестабилизация работы пользователей или серверов интернет сайтов. Программа, внутри которой находится вирус, называется зараженной (инфицированной).

Компьютерные вирусы проходят определенные стадии:

• пассивная стадия – не предпринимает никаких действий;

• стадия размножения – вирус создает как можно больше своих копий;

• активная стадия – вирус переходит к выполнению разрушительных действий на компьютере или в локальной сети.

Проникнув в компьютерную систему, вирус может ограничиться визуальными или звуковыми эффектами, но может вызвать потерю или искажение данных, утечку (кражу) личной или конфиденциальной информации.

Признаки присутствия вируса на компьютере: