1.Информация-взаимодействие данных и адекватных методов ее обработки.
Св-ва:Актуальность,адекватность,дуализм,достоверность,доступность,полнота.
2.Кол-во информации-числовая характеристика отражающая степень неопределенности, которая исчезает после получения информации. Минимальная единица информации-бит, но она слишком маленькая поэтому используют байт(минимальная единица адресуемой памяти компьютера)
Информационные Процессы: Сбор, передача, хранение, обработка.
3.Информация в жизни человечества: 1 этап-письменность,2 этап-печатный станок, 3 этап-электричество и появление радио и телефонов, 4 этап- появление дешевых компьютеров, доступность многим пользователям.
Структура информатики: изучение состава структур и общих принципов работы СВТ,представление различных типов данных в виде удобном для обработки СВТ
4.Универсальная форма представления данных для дальнейшей их обработки СВТ.
0-255 натуральных чисел можно закодировать одним байтом.
5.Двоичное кодирование символьных данных производится заданием кодовых таблиц согласно которому каждому символу ставится одно или двухбайтовый код.
Наиболее популярной таблицей является ASCII которая описывает 256 кодов,но потом люди пришли в Unicode 3.0 31 битная система где используется только 2 байта.
Текстовая строка-конечная последовательность символов. Длина строки-кол-во символов в ней. Сначала записывается число(длина текста) и сам текст, либо текст и разделитель строк.
Структурирование текста достигается форматированием. метки, теги, разметки.
6.Звук с помощью микрофона преобразуется в элитрический аналог, который через АЦП преобразуется в цифровой код,при воспроизведении происходит обратное преобразование цифро-аналоговое (ЦАП).ВО время оцифровки сигнал дискретизируется по времени и по уровню.частота дискретизации измеряется в герцах,кол-во измерений в течении секунды. Дискретизация по уровню называется квантованием.
7. Способы представления графических данных: 1-векторная графика-графическое изображение представленное линиями векторами и точками. 2-Растровая графика-графические обьекты представляются точками(пикселями).
3 закона смешивания RGB
1-любой цвет можно получить из 3-х основных. 2-к любому цвету можно подобрать бесконечно близкий. 3-цвета смеси зависят только от цвета состовляющих.
TRUE color-полноцветный режим представления графики,кодируется двоичным кодов из 24 разрядов.1 точка 1 байтом из 3 цветов получим 2^24=16.7 млн различимых цветов.
High color кодируется двумя байтами 2^16=65.5тыс.
8.Сжатия бывают 2-ух типов: 1-с изменением структуры (без потери данных) и сжатие с частичной потерей данных. Первый тип применяются для хранения текстов,второй для хранения графики или звуков
3 вида структур данных: 1. Линейная-упорядоченная структура в которой адресс данного однозначно определяется его индексом. Если элементы списка одной длины то структура называется вектором данных. Если элементы располагаются в строчку нужно внести разделительный знак между элементами. Поиск осуществляется по разделителям 2. Табличная структура данных- упорядоченная структура в которой адрес данного определяется номер строки и столбца. Если элементы располагаются в строчку нужно внести 2 разделительных знака между строками и элементам строки. Поиск осуществляется по разделителям. Если элементы таблицы одной длины то структура называется матрицей данных.3. Иерархическая структура-адрес каждого элемента определяется путем от вершины структуры к данному элементу.
9. в информатике очень важную роль играет булева алгебра, или алгебра высказываний, высказывания бывают истинными (1) или ложными (0).
Отрицание-высказывание А истинно ,когда А ложно и наоборот. Истинность одного означает ложность второго. НЕ.
Конъюнкция-истинно тогда когда оба высказывания истинны, в остальных случаях ложно. Логическое умножение. И.
Дизъюнкция-истинно тогда когда хотя бы одно из высказываний истинно. Логическое сложение. ИЛИ.
Импликация-ложно только тогда, когда А истинно, а В ложно.
Эквиваленция-Истинно, только когда оба выражения имеют одинаковые значения истинности.
Порядок операций:отрицание,конъюнкция,дизъюнкция,импликация,эквиваленция.
Процесс-программа в момент ее выполнения
ОП-используется для хранения исполняемых программ
Управление адресным пространством процессов-Если адресное пр-во больше памяти ОЗУ то используется виртуальная память. ОС хранит часть адресов на диске и часть в ОП и при необходимости меняет их местами.
Файловая система-представление пользователю понятной и удобной модели независимых от устройств файлов
Многозадачность-набор процессов идущих параллельно. Процессы могут взаимодействовать друг с другом.
Нижний уровень ОС-планировщик, на верхних уровнях находятся процессы. Обработка прерываний и процедуры, связанные с остановкой и запуском процессов выполняет планировщик.
Понятие поток появляется когда разделяют понятие группирование ресурсов и выполнение программы. С одной стороны-гараздо проще управлять ресурсами объединив их в форме процесса, а с другой это поток исполняемых команд, у него есть счетчик команд, регистры, стек. Т.к. потоки имеют общие св-ва с процессами, их часто называют упрощенными процессами.
24.Память важный ресурс, требующий тщательного управления потому что программы растут быстрее чем память. Память в компьютере имеет иерархическую структуру.Часть ОС отвечающей за управление памятью называется менеджером памяти.
Системы управления памятью делят на 2 класса 1- системы перемещающие процессы между оперативной памятью и диском во время их выполнения, т.е. осуществляющие подкачку процессов
2-системы не осуществляющие подкачку процессов.
Подкачка. Каждый процесс полностью переносится в память, работает некоторое время и затем целиком возвращается на диск.
Виртуальная память. ОС храничт части программы используемые в данный момент в оперативной памяти, остальные на диске.
Ввод-вывод,одна из важнейших функций ОС.Основная задача-обеспечениеудобного интерфейса между устройствами и остальной частью системы.Устройства вводы-вывода состоят из мехаинческой части являющейся компонентом находящимся в самом устройстве и электронного компонента,которым является контроллер.
1.Программный ввод-вывод,всю работы выполняет ЦП.
2. Управляемое прерывание ввод-вывода,при котром цп начинает передачу вводы вывода для символа или слова,после чего переключается на другой процесс,пока прерывание от устройства не сообщит ему об окончании операции ввода вывода.
3.использование прямого доступа к памяти, при котором отдельная микросхема управляет переносом целого блока данных и инициирует прерывание только после окончания операции переноса блока.
25. Служебные программы(утилиты)-программы используемые при техническом обслуживании компьютера, при работе с файлами ,диагностике и т.д.
Дла сжатия информации-WinZip,WinRAR,запись на компакт диск-nero, файловый менеджер- far manager.
Драйверы-специальные программы, управляющие работой памяти и поддерживающими обмен данными между микропроцессором и внешними устройствами ЭВМ. Определяет последовательность команд, записывает их в регистры контроллера устройства.
Функции драйверов: Инициализация устройств, проверка и управление устройствами, проверка входных параметров, обработка запросов чтения.
26.Файловая система-Часть ОС, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним.
Имя файла состоит из двух частей, имя и расширение записанное через точку. Для группировки файлов в группы необходимая некая иерархия называемая деревом каталогов.
Основные функции ФС: определение физического расположения частей файла и определение свободного места и выделение его для созданных снова файлов.
29. Текстовый редактор-программа для создания и редактирования документов.
Текстовый процессор-программы, предоставляющие более широкий круг возможностей форматирования и создания документов.
30.Электронные таблицы созданы для расчета налогов, расчета ЗП, учет кадров. Состоит из столбцов и строк. Доступ к диаграммам формулам и тд.
31.Базы данных-совокупность структурных данных , относящихся к одной предметной области.
Триггер-устройство которое может по команде принять или выдать один двоичный бит, сохраняя его сколько угодно долго. Состоит из за базового набора схем.
12.Регистры-набор триггеров которые определяют разрядность регистра (8,16,32,64)+схемы управления работой. Перед записью информации, регистр обнуляется командой сброс, и начинает запись по команде запись, Чтение происходит при команде чтение.
Устройства обработки информации-Арифметически-логическое устройство (АЛУ),выполняющее арифметические и логические операции. В основе лежит операция сложения, другие операции реализуются с помощью представления чисел в специальном дополнительном коде.
Архитектура уровня-набор блоков, связей между ними, типов данных и операций каждого уровня.
Цифровой логический уровень-уровень логических схем базовой системы элементов
Микроархитектурный уровень-уровень организации обработки информации внутри функционального узла. Сюда относятся регистры различного назначения, устройство преобразования данных, устройство управления.
Командный уровень-набор функциональных узлов и связи между ними, система команд и данных между устройствами.
Компьютерами с сосредоточенной обработкой называют такие вычислительные системы, у которых одно или несколько обрабатывающих устройств расположены компактно и используют для обмена информации внутренние шины передачи данных. Компьютер выполненный по данной архитектуре не имел возможности подключения дополнительных устройств не предусмотренных разработчиком. Такие компьютеры эффективны для чисто вычислительных задач.
15. В начале70-х фирмой DEC была предложена совершенно иная архитектура, с возможностью подключения дополнительных устройств через контроллер к основной шине, и из-за того что к шине были подключены устройства с разной скоростью обмена, медленные устройства задерживали быстрые. Для устранения проблемы добавили локальную шину к которой подключались быстрые устройства.
1. Многопроцессорная-N процессоров и N модулей памяти размещены на общей шине. Каждый процессор проверяет свободна ли шина, и если она свободна занимает ее, если нет, то ждет пока она освободится. При увеличении числа процессор производительность системы будет ограничена пропускной способностью шины, чтобы решить эту проблему, каждый процессор снабжается собственной локальной памятью. Общее запоминающее устройство используется для хранений общих переменных ,и общего системного ПО. При такой организации нагрузка на шину снижается. Один из процессоров выделяется на управление всей этой системой. Он распределяет исполнение программ и управляет общей шиной.
2. Магистральный-состоит из нескольких функциональных устройств и быстрой регистровой памяти. Данные, считанные из памяти быстро размещаются в регистрах и из них загружаются в обрабатывающие устройства. Результат вычислений помещаются в регистры и используются как исходные данные для дальнейших вычислений.
3. Матричный-Процессоры объединяются в матрицу процессорных элементов. Каждый процессорный элемент снабжен локальной памятью, хранящей обрабатываемые процессором данные, но при необходимости может производить обмен с соседями или ОЗУ.
Компьютеры в разных сферах 1. Суперкомпьютеры-компьютеры с производительностью свыше 100 млн операций в секунду, используются в гидрометеорологии, исследовании космоса, выпускаются под отдельные задачи.
2. Мейнфреймы- компьютеры с производительностью от 10 до 100 млн о\с. Используются для хранения, поиска и обработки больших массивов данных, создание рекламных роликов. выполняются по многопроцессорной архитектуре с общей шиной и несколькими мощными процессорами.
3. микрокомпьютеры-универсальные компьютеры для бытовых целей с производительность до 10 млн операций в секунду. Бывают стационарные и переносные.
ЦП-функционально законченное программно управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких Сверх больших интегральных систем.
Используется 2 типа архитектур
Полная система команд переменной длины CISC (много команд, много времени на исполнение) 2. Сокращенный набор команд фиксированной длины RISC (мало команд, быстрое исполнение)
Процессоры ИНТЕЛ устанавливаемые в компьютеры IBM- CISC,а в ЭПЛ используются процессоры с архитектурой RISC
ЦП содержит в себе: Буфер команд, дешифратор команд, управление выборки ,очередной микрокоманды, ПЗУ микрокоманд
18. ОЗУ-память в которой хранятся исполнительные программы и данные
: 2 типа ОЗУ
1. Динамическое-используется в качестве оперативной или видеопамяти
2.Статическое-используется в качестве небольшой буферной сверхбыстрой памяти, или КЭШ память, имеет 3 уровня 16-128Кбайт,256Кбайт-4мбайт,2-24 мбайт. Когда кэш заполняется и надо записать следующие данные, Кэш память автоматически удаляет самые редко используемые данные.
Внутренние шины передачи данных:
Шина Адреса предназначена для передачи адреса ячейки памяти или порта ввода-вывода
Шина данных предназначена для передачи команд и данных
Шина управления включает в себя все линии которые обеспечивают работу общей шины.
19. ВЗУ
1. магнитный диск
2.оптический диск (CD-R,однократная запись на носитель,CD-RW,многократная запись на носитель,DVD до 4.7 гб памяти.)
флеш память-перепрограммируемая микросхема ПЗУ.память до 256 гб
ПО состоит из программ входящих в ОС компьютеров. Задача таких программ-управление работой всех устройств компьютерной системы и организация взаимодействия отдельных процессов.
Служебные программы-сервисные программы используемые при работе или техническом обслуживании компьютера.(архиваторы редакторы и тд)
Базовое ПО-отвечает за управление всеми компонентами,установленными на материнской плате.
Основное назначение BIOS-поддержка функций ввода-вывода за счет представления ОС интерфейса для взаимодействия с аппаратурой.2 функция-тестирование обородования установленного на мат. Плате) 3 функция-Загрузка ОС,через диски флешки и тд.
22.ОС-комплекс взаимосвязанных программ предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.
расширение возможностей машины
управление ее ресурсами
ВИДЫ ОС
На верхнем уровне располагаются ОС для мейнфреймов, которые выступают в виде мощных web-серверов крупным компаний и предприятий. ОС направлены на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых надо огромное количество операций ввода и вывода данных. Пример os/390.
На след уровне находятся серверные ОС. Серверы представляют собой многопроцессорные компьютеры или даже мейнфреймы, обслуживающие множество пользователей и позволяющие им делить между собой программноаппаратные ресурсы.
След категория ОС для ПК.Основная функция-предоставление удобного интерфейса для одного пользователя.WINDOWS, LINUX, MACintosh.
Система управления базами данных-программы реализующие в БД функцию информационной системы.
Классификация БД по технологии обработки данных
Централизованная БД-хранится в памяти вычислительной системы
Распределенная БД-дублируемая, состоящая из нескольких Бд, хранимая в памяти вычислительных систем, объединенных в сеть.
По способу доступа
Локальный доступ-предполагает, что система управления БД хранит и обрабатывает БД на том же компьютере
Удаленный доступ-это обращение к БД, которая хранится на компьютере который тоже объединен в сеть.
Методы данных-способ представления данных.
32. Paint_простейший графический редактор для создания и редактирования графических изображений в формате jpeg gif bmp
33. Офисные интегрированные программные средства. Самым распространенным является Microsoft office состоит из текстового редактора office word электронных таблиц excel системы управления баз данных acces программные для создания и воспроизведения презентаций power point и организатор работы Microsoft outlook. Т.к. программы тесно интегрированы, то можно легко меняться данными между различными программами.
37.Алгоритм-написанная на одном из языков, конечная система правил имеющая определенный порядок действий.
Св-ва алгоритма: Дискретность(делится на шаги), массовость (применение к различным типам данных), определенность, результативность (каждый алгоритм должен завершиться за конкретное число шагов, формальность (любой носитель строго выполняет инструкцию)
Способы описания алгоритма: Словесный, псевдокод( словесный с выявлением основных этапов решения), блок-схема, программа(описание структуры алгоритма на ЯП.
38.Линейный алгоритм-алгоритм в котором имеется n шагов и все шаги выполняются последовательно друг за другом 1 раз.
39.Разветвленный алгоритм-алгоритм в котором выполнение того или иного шага зависит от выполнения или невыполнения какого либо условия
40.Циклический алгоритм-описание действий которые должны повторяться n раз или до тех пор пока не выполнено заданное условие.
41.рекурсивный алгоритм-организован таким образом, что в процессе выполнения команд на каком либо шаге он прямо или косвенно обращается к себе.
42.Переменная-именованный объект, который может изменять свое значение, могут быть статическими (используются на протяжении всего алгоритма) и динамическими (уничтожаются по ходу выполнения алгоритма.)
Тип данных позволяющий вместе под одним именем несколько переменных называется структурированным.
Массив-упорядоченная совокупность однотипных величин, каждый элемент имеет адрес
Одномерный массив-предполагает у элемента только 1 индекс. Характеризуется кол-вом элементов
Двумерный массив-называется матрицей, имеет 2 индекса, номер строки и столбца. характеризуется двумя размерностями (строк и столбцов).
43. ЯП-это формальные искусственные языки, они имеют алфавит, синтаксис, грамматику, семантику.
Алфавит-набор символов с помощью которого могут быть образованы слова и величины данного языка
Синтаксис-система правил, определяющие допустимые конструкции ЯП из букв алфавита.
Семантика-система правил однозначного толкования каждой языковой конструкции, позволяющей производить процесс обработки данных.
Языки низкого уровня- ЯП ориентированные на команды процессора учитывающие его особенности.
Ассемблер- операторы этого языка близки к коду и ориентированы на конкретные команды процессора.
Языки высокого уровня- ЯП имитирующие естественные обладающие укрупненными командами, ориентированными на человека.
Интерпретатор- переводит программу пошагово и передает машинный код процессору.
44. Системы программирования. Процесс создания программы включает:
-Составление исходного кода программы на ЯП
-Этап трансляции, необходимый для объектного кода программы
-Построение загрузочного модуля готового к исполнению
В состав системного программирования входит:
-текстовый редактор
-компилятор
-редактор связей
-отладчик
-библиотека функций
-справочная система
Классификация ЯП:
Процедурное программирование-последовательность команд определяющих алгоритм выполнения задачи.