Взаимосвязь аппаратного и программного обеспечения компьютера

Инструментальное

Инструментальное ПО (системы программирования) предназначено для использования разработчиками в процессе проектирования и создания программ.

Элементами системы программирования являются:

Текстовые редакторы помогают создавать, редактировать и объединять тексты.
Транслятор преобразовывает алгоритмический язык программы в машинный (двоичные коды), создавая при этом объектный модуль. Интерпретатор осуществляет перевод построчно, не создавая объектный модуль.
Средства отладки (отладчик) обеспечивают пошаговое выполнение программ с предоставлением данных о результатах исполнения.
Библиотеки подпрограмм.

Жёсткий диск

Жёсткий диск — устройство для долговременного
хранения больших объёмов данных и программ.

На самом деле, это не один диск,
а группа дисков, имеющих магнитное
покрытие и вращающихся с высокой
скоростью. Над поверхностью каждого
диска располагается головка
чтения-записи. При высоких скоростях
вращения возникает аэродинамическая
подушка между поверхностью диска и головкой.
При изменении силы тока, протекающего
через головку, меняется напряженность
магнитного поля в зазоре, что вызывает
изменение магнитного поля ферромагнитных
частиц, образующих покрытие диска. Так
осуществляется запись на диск. Чтение
происходит в обратном порядке. Намагниченные
частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции,
возникают электромагнитные сигналы,
которые усиливаются и передаются на обработку.
Управление работой жёсткого диска осуществляется
специальным устройством — контроллером
жесткого диска. Функции контроллера частично
вмонтированы в жёсткий диск, а частично
находятся на микросхемах чипсета. Отдельные
виды высокопроизводительных контроллеров
поставляются на отдельной плате.

Виды программного обеспечения

Различают 3 основных вида программного обеспечения:

системное;
прикладное;
инструментарий технологии программирования (инструментальные средства).

ПО классифицируется также в соответствии с характеристиками, выполняемыми функциями:

По режиму эксплуатации: групповое, индивидуальное, сетевое.
По масштабу: малое, среднее, большое.
По свойствам стабильности: стабильное, средней стабильности, нестабильное. Стабильные компоненты обеспечения корректно функционируют, не требуя внесения изменений и дополнений. Нестабильное оборудование не гарантирует бесперебойной работы.
По требованию защиты: надежные, сомнительные.
По необходимым рабочим характеристикам: гибкие/неизменные, универсальные, полные.
По исходному языку: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, интегрированные, процедурно-ориентированные, проблемно-ориентированные.
ПО различается в зависимости от характеристик вычислительной среды: алгоритмической сложности, объемов файловой системы, разновидности процессора, системности обработки.
По классу пользователя: простой клиент, расширенный пользователь, максимум.
По значению критичности: секретность, национальная безопасность, жизнь человека, паника в социальной сфере, частная собственность, безопасность в организации.
По видам доступа к использованию: просмотр и редактирование для всех пользователей, только просмотр, редактирование для некоторых пользователей, просмотр только для некоторых пользователей.

По способу распространения и использования выделяют 6 типов:

Free — распространяются бесплатно, доступны для скачивания, копирования;
Adware — бесплатные, содержащие платные дополнительные функции;
Shareware — бесплатные для индивидуального пользования, доступ компании разрешается за определенную оплату;
Trial — скрипты, позволяющие бесплатно производить действия в течение установленного периода (10-30 суток), для дальнейшего доступа необходима покупка лицензионного ключа;
Demo — пробная версия программы;
Закрытое ПО представляет собой частную собственность разработчиков, доступ к которой возможен лишь при определенных условиях, выставленных автором.

Системное, что включает

Системное ПО (System Software) — группы программ и их систем, которые обеспечивают работу компьютера.

СПО предназначается для:

формирования условий для функционирования других программных групп;
обеспечения автоматизации разработки нового софта;
регулирования качества работы компьютера и вычислительной системы;
диагностирования и профилактики компьютерной аппаратуры;
произведения дополнительных технологических процессов (архивирование, восстановление компонентов программ и файлов баз данных, копирование).

Продукты данного вида ПО являются неотъемлемой частью компьютера и рассчитаны на опытных пользователей — оператора, администратора сети или системного программиста.

СПО состоит из системных программ управляющих и обрабатывающих.

Управляющие системные программы обеспечивают корректную работу всех механизмов системы и выполняют функции:

Руководство вычислительными комплексами.
Взаимодействие с внутренними данными операционной системы.

В зависимости от местонахождения управляющие программные средства делятся на:

резидентные составляют ядро ОС и расположены в основной памяти;
транзитные загружаются в память компьютера только перед исполнением.

Компании-разработчики предоставляют управляющие системные программы в виде драйверов специальных устройств и инсталляционных пакетов ОС.

Обрабатывающие системные программы представляют собой дистрибутивные пакеты, в состав которых входит ПО (приложения, программы инсталляции).

По другой классификации в структуру ПО включают:

1. Базовое — минимальный комплекс программ, который обеспечивает работу компьютера. К ним относят:

ОС и входящие в их состав драйверы;
операционные оболочки, при помощи которых ОС может взаимодействовать с пользователем (интерфейс);
системы, управляющие файлами.

Операционная система — комплекс программных средств, который обеспечивает регулирование работы аппаратной части компьютера и прикладных программ, их кооперацию и взаимодействие с пользователем.

Операционная система выполняет роль интерфейса между компьютерной аппаратурой и задачами пользователя. Её задача заключается в организации корректных вычислений и обеспечении эффективности использования вычислительных ресурсов.

Системы управления файлами служат для создания удобного доступа к файлам (данным), используют логический доступ, указывая имя файла вместо определенных физических адресов.

2. Сервисное — софт, который дает возможность расширить функционал базового ПО и обеспечивает удобство для пользователя. В зависимости от выполняемой функции среди них выделяют:

драйверы специальных устройств, которые не входят в состав ОС;
программы, диагностирующие работоспособность компьютерной системы;
антивирусники, которые предназначены для защиты компьютера, обнаружения и очистки вредоносных файлов;
программные средства, контролирующие процессы на дисках (сохранение файлов, сжатие дисков, формирование копий, проверка состояния поверхности диска;
архиваторы, предназначенные для сжатия файлов с целью уменьшения их размеров;
программы, обслуживающие сеть.

Для обозначения сервисных программ часто используют понятие «утилиты».

Дисковод для компакт-дисков CD или DVD

Принцип действия устройства CD состоит
в считывании(записи) данных, с помощью
лазерного луча, отражающегося от поверхности
диска. При этом плотность записи, по сравнению
с магнитными дисками, очень высокая. На
стандартный CD-диск можно записать до
650Мб. Появление формата DVD ознаменовало
собой переход на новый, более продвинутый,
уровень в области хранения и использования
данных, звука и видео. Первоначально аббревиатура
DVD расшифровывалась, как digital video disc, это
оптические диски с большой емкостью.
Эти диски используются для хранения компьютерных
программ и приложений, а так же полнометражных
фильмов и высококачественного звука.
Поэтому, появившаяся несколько позже
расшифровка аббревиатуры DVD, как digital
versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск
— более логична. Снаружи, диски DVD выглядят
как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей
у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить
в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным
CD-ROM. Имея физические размеры и внешний
вид, как у обычного компакт-диска или
CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в
области емкости для хранения информации,
по сравнению со своим предком, вмещающим
650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний
диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это
не предел — DVD могут изготавливаться по
двухслойному стандарту, который позволяет
увеличить емкость хранимых на одной стороне
данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут
быть двухсторонними, что увеличивает
емкость одного диска до 17GB.

Микропроцессор

Центральный микропроцессор (небольшая
микросхема, выполняющая все вычисления
и обработку информации) – это
ядро ПК. В компьютерах типа IBM PC используются
микропроцессоры фирмы Intel и совместимые
с ними микропроцессоры других фирм.

Компоненты микропроцессора:

АЛУ выполняет логические и арифметические
операции

Устройство управления управляет
всеми устройствами ПК

Регистры используются для хранения
данных и адресов

Схема управления шиной и портами
– осуществляет подготовку устройств
к обмену данными между микропроцессором
и портом ввода – вывода, а
также управляет шиной адреса
и управления.

Основные
характеристики процессора:

Разрядность – число двоичных разрядов,
одновременно обрабатываемых при выполнении
одной команды. Большинство современных
процессоров – это 32 – разрядные процессоры,
но выпускаются и 64 — разрядные процессоры.

Тактовая частота – количество
циклов работы устройства за единицу
времени. Чем выше тактовая частота, тем
выше производительность.

Наличие встроенного математического
сопроцессора

Наличие и размер Кэш- памяти.

Внешняя память. Классификация накопителей

Для
хранения программ и данных в ПК
используются накопители различных
типов. Накопители — это устройства
для записи и считывания информации
с различных носителей информации.
Различают накопители со сменным
и встроенным носителем.

По
типу носителя информации накопители
разделяются на накопители на магнитных
лентах и дисковые накопители. К накопителям
на магнитных лентах относятся стримеры
и др. Более широкий класс накопителей
составляют дисковые накопители.

По
способу записи и чтения информации
на носитель дисковые накопители разделяются
на магнитные, оптические и магнитооптические.

К дисковым
накопителям относятся:

накопители
на флоппи-дисках;

накопители
на несменных жестких дисках (винчестеры);

накопители
на сменных жестких дисках;

накопители
на магнитооптических дисках;

накопители
на оптических дисках (CD-R CD-RW CD-ROM) с однократной
записью и

накопители
на оптических DVD – дисках DVD-R DVD-RW DVD-ROM

Внутренние устройства системного блока

Материнская
плата — основная плата компьютера.
На ней размещаются:

1. процессор — основная
  микросхема, выполняющая арифметические
  и логические операции — мозг компьютера.
  Процессор состоит из ячеек, похожих на
  ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках
  данные могут не только храниться, но и
  изменяться. Внутренние ячейки процессора
  называются регистрами. Часть регистров являются командными,
  то есть такими, которые воспринимают
  данные как команды, управляющие обработкой
  данных в других регистрах. Управляя засылкой
  данных в разные регистры, можно управлять
  обработкой данных. На этом основано исполнение
  программ. С остальными устройствами процессор
  связан несколькими группами проводников,
  называемых шинами. Основных
  шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников(32-разрядная).
  По ней передаются адреса ячеек оперативной
  памяти. К ней подключается процессор
  для копирования данных из ячейки ОП в
  один из своих регистров. Само копирование
  происходит по шине данных.
  В современных компьютерах она, как правило,
  64-разрядная, т.е. одновременно на обработку
  поступает 8 байт. По командной шине передаются
  команды из той области ОП, в которой хранятся
  программы. В большинстве современных
  компьютеров командная шина 32-разрядная,
  но есть уже и 64-разрядные.
2. Основными характеристиками
  процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память. Разрядность указывает, сколько бит информации
  процессор может обработать за один раз
  (один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за
  секунду, например, для процессора выполняющего
  около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая
  частота равна 3 Ггц/сек. Обмен данными
  внутри процессора происходит быстрее,
  чем с оперативной памятью. Для того, чтобы
  уменьшить число обращений к ОП, внутри
  процессора создают буферную область
  — кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор
  одновременно записывает их в кэш-память.
  При последующем обращении процессор
  ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память,
  тем быстрее работает компьютер.
3. микропроцессорный комплект
  (чипсет) — набор микросхем, управляющих
  работой внутренних устройств и определяющих
  основные функциональные возможности
  материнской платы.
4. шины — наборы проводников, по которым
  происходит обмен сигналами между внутренними
  устройствами .
5. оперативная память
  — набор микросхем, предназначенных для
  временного хранения данныхОперативная
  память(RAM — random access memory) — массив ячеек,
  способных хранить данные. память может
  быть динамической и статической. Ячейки
  динамической памяти можно представить
  в виде микроконденсаторов, накапливающих
  электрический заряд. Динамическая память
  является основной оперативной памятью
  компьютера. Ячейки статической памяти
  представляют собой тригеры — элементы
  в которых хранится не заряд, а состояние
  (включен/выключен). Этот вид памяти более
  быстрый, но и более дорогой и используется
  в т.н. кэш-памяти, предназначенной для
  оптимизации работы процессора. Оперативная
  память размещается на стандартных панельках
  (модулях, линейках). Модули вставляются
  в специальные разъёмы на материнской
  плате.
6. ПЗУ — постоянное
  запоминающее устройство. В момент включения
  компьютера его оперативная память пуста.
  Но процессору, чтобы начать работать,
  нужны команды. Поэтому сразу после включения
  на адресной шине выставляется стартовый
  адрес. Это происходит аппаратно. Этот
  адрес указывает на ПЗУ. В ПЗУ находятся
  «зашитые» программы, которые записываются
  туда при создании микросхем ПЗУ и образуют
  базовую систему ввода-вывода(BIOS — Base Input/Output
  System). Основное назначение этого пакета
  — проверить состав и работоспособность
  базовой конфигурации компьютера и обеспечить
  взаимодействие с клавиатурой, монитором,
  жёстким диском и дисководом гибких дисков.
7. разъёмы для подключения дополнительных
  внутренних устройств (слоты).

Системный блок

Системный блок — основной узел, внутри
которого установлены наиболее важные
компоненты. Устройства, находящиеся
внутри системного блока называются внутренними,
а подключаемые к нему снаружи — внешними
и периферийными. Основной характеристикой
корпуса системного блока является параметр,
называемый форм-фактором. От него зависят требования,
предъявляемые к размещаемым устройствам.
Форм-фактор системного блока обязательно
должен быть согласован с форм-фактором
главной (системной, материнской) платы.
В настоящее время наиболее распространенны
корпуса с форм-фактором ATX. Корпуса поставляются
вместе с блоком питания.

Внутренние устройства системного
блока

Материнская
плата
Микропроцессорный комплект(чипсет)
Шины
Оперативная
память
ПЗУ — постоянное
запоминающее устройство.
Жёсткий диск.
Видеокарта
Звуковая
карта.
Системная
плата
Процессор

Пятое поколение

Но развитие не стоит на месте. Происходит смена парадигмы, и появляются предпосылки 5-го поколения компьютеров. Все началось с японского правительства, которое в 1980-х выделило колоссальные средства национальным компаниям и приказало им изобрести следующее поколение компьютеров. Разумеется, идея провалилась.

Но влияние этого события было большим. Японские технологии стали расползаться по миру. Эта техника заняла лидирующие позиции во многих областях соответствующего рынка: фотоаппараты, аудиооборудование и т.д. Запад не собирался просто так сдаваться и тоже включился в борьбу за 5-е поколение.

Компания Grid Systems выпустила первый планшетный компьютер, а Apple создала карманный Newton. Так появились PDA, или электронные помощники, или карманные компьютеры.

И тут специалисты IBM совершают очередной прорыв и преподносят новую идею — они объединяют набирающие популярность мобильные телефоны с обожаемыми пользователями PDA. Таким образом, в 1993 на свет появляется первый смартфон под названием Simon.

Отчасти 5-м поколением можно считать уменьшение программного и аппаратного обеспечения в размерах. А также тот факт, что сегодня мини-компьютеры встраиваются в любую технику: от смартфонов и электрочайников до автомобилей и рельс поездов — и расширяют ее функциональность. Стоит также отметить шпионские разработки с аппаратной защитой программного обеспечения. Более незаметные, призванные выполнять свои уникальные функции.

Поколения компьютеров

Механические компьютеры представляют нулевое поколение. Паскаль в 1640-х годах создал счетную машину с ручным приводом, которая умела складывать и вычитать. В 1670-х Лейбниц создал машину, которая умела также умножать и делить. Бэббидж в 1830-х, потратив все сбережения, создал аналитическую машину, которая была похожа на современный компьютер и состояла из устройства ввода, памяти, вычислительного аппарата и способа вывода. Машина была столь совершенной, что могла запоминать до 1000 слов по 50 десятичных разрядов и выполнять разные алгоритмы одновременно. Аналитическая машина программировалась на «Ассемблере», поэтому Бэббидж нанял Аду Лавлейс для создания первых программ. Однако ему не хватило как средств, так и технологий, чтобы отладить работу своего детища.

Немногим позже в Америке была создана мощнейшая машина Атанасова, работавшая на двоичной арифметике и имевшая обновляемую память на основе конденсаторов (ОЗУ), которая и по сей день работает также. Атанасов, как и Бэббидж, не смог отладить работу своего творения. Наконец, в 1944 году Айкеном был создан первый компьютер общего назначения Mark I, который мог запоминать 72 слова по 23 десятичных разряда каждое. На момент конструирования Mark II релейные компьютеры уже уходили в прошлое, а на смену им пришли электронные.

Компании по обеспечению безопасности компьютерных сетей

Основные задачи, которые решают компании по обеспечению безопасности компьютерных сетей, связаны с созданием общей системы.

В это понятие входит:

проектирование;
установка;
проверка работы элементов сети;
диагностика;
адаптация
апгрейд;
техническая поддержка.

Кроме того, компании данного профиля проводят оперативное реагирование на сигнал от клиентов и ведут расследование киберпреступлений. Работы компаний по обеспечению безопасности компьютерных сетей состоит и в создании систем по предупреждению кибератак.

Например, компания «ЮМ Системы Безопасности» обслуживает компьютерные сети и структурированные кабельные системы.

Специалисты приезжают по вызову, проводят свое исследование и подбирают самое подходящее оборудование.

Помимо поддержки сетей, которые создаются фирмой, сотрудники работают и уже существующими сетями. Осуществляется полный контроль работы сетей.

Компания «Group-IB» – занимается консалтингом и аудитом систем информационной безопасности. В основном, работает в сфере компьютерной криминалистики. Компания обеспечивает защиту крупных российских и зарубежных компаний от потери финансов и ущерба репутации.

Больше о программном, аппаратном, сетевом, техническом обеспечении компьютерных сетей можно узнать на ежегодной выставке «Связь».

Локальные и глобальные компьютерные сетиЛокальные и глобальные вычислительные сетиГлобальные сети

Эпоха создания ПК

Четвертое поколение (1980 — наши дни) — СБИС или сверхбольшие интегральные схемы. Произошел резкий скачок в ИС, и появились технологии, позволяющие на кремниевых кристаллах размещать не десятки, а тысячи транзисторов. Наступили времена персональных компьютеров.

Первые операционные системы CP/M; появление на рынке компании Apple; создание компанией Intel родителя линейки Pentium — процессора 386.

И здесь снова IBM совершает прорыв на рынке, начиная создавать персональные компьютеры из комплектующих разных фирм, вместо того чтобы производить все самостоятельно. Так появляется IBM PC, самый продаваемый компьютер в истории.

Новый подход IBM PC одновременно породил эпоху создания персональных компьютеров, но в то же время навредил компьютерной промышленности в целом. Так, например, Intel вырвался в единоличные лидеры по производству ЦП, и никто не мог с ними соперничать. Выжить смогли лишь узконаправленные компании. Появляется Apple Lisa — первый компьютер, использующий графическую операционную систему. Compaq создает первые портативные компьютеры, занимает нишу на рынке и выкупает бывших лидеров этого сегмента DEC.

Если Intel нанес первый удар по IBM, то вторым стал удар от мелкой компании Microsoft, которая занималась производством ОС для IBM. Первой ОС был MS-DOS, позже Microsoft создал для IBM систему OS/2, а под шумок была создана Windows. OS/2 на рынке провалилась.

Таким образом, Intel и Microsoft свергли IBM. Последние пытаются выжить и генерируют очередную революционную идею, создавая процессор с двумя ядрами. Происходит совершенствование аппаратного и программного обеспечения ПК за счет всевозможных оптимизаций.

Многоуровневое строение компьютеров

Как уже было ранее сказано, программное и аппаратное обеспечение выстраивается по принципу уровней абстракций, каждый из которых базируется на предыдущем. Проще говоря, чтобы человеку было легче писать программы, на базе машинного языка создается (а точнее надстраивается) новый язык, который является более понятным для человека, но совершенно неисполнимым компьютером. Тогда как же компьютер выполняет программы на новом языке?

Существует два основных подхода — трансляция и интерпретация. В первом случае каждой команде нового языка соответствует набор команд машинного языка, таким образом, программа на новом языке полностью преобразуется в программу на машинном языке. Во втором случае на машинном языке создается программа, которая в качестве входных данных принимает команды на новом языке, распознает их, переводит в машинный язык и выполняет.

Компьютерное аппаратное и программное обеспечение может содержать множество уровней от самого первого, или базового, до того, который будет понятен человеку. Для иллюстрации этого процесса отлично подходит понятие виртуальной машины. Можно считать, когда компьютер выполняет программу на каком-либо языке (С++, например), то в нем работает виртуальная машина, которая выполняет команды этого языка. Ниже виртуальной машины С++ располагается другая, с более примитивным языком. Например, пусть это будет «Ассемблер». На этом уровне работает виртуальная машина «Ассемблера». А между ними происходит либо трансляция, либо интерпретация программного кода. Таким образом, множество уровней складываются в единую цепочку до самого первого — машинного. Виртуальная машина — это просто концепция, которая позволяет удобнее представить процесс многоуровневости.

Ответим на напрашивающийся вопрос — почему бы не сделать компьютер, который работает напрямую с тем же языком С++?

Дело в том, что создание такой технологии потребует колоссальных вложений в аппаратные средства и программное обеспечение такого компьютера. Это, скорее всего, возможно, но будет так дорого, что перестанет быть целесообразным.

Что такое аппаратное обеспечение? Типы и примеры

Аппаратное обеспечение определенно связано с физическим аспектом компьютера, то есть со всеми этими материальными элементами , к которым мы можем прикоснуться и увидеть, как и

CPU
клавиатура
мышь или мышь
монитор
кабели
веб-камера
Жесткий диск

Он играет чрезвычайно важную роль в компьютере, поскольку без него ничего из системы не может быть выполнено. В случае аппаратного обеспечения они, как правило, имеют больший срок полезного использования, чем программное обеспечение, несмотря на их износ, поскольку они являются осязаемыми объектами, которые обычно поддерживают более длительные периоды времени. И , и программное обеспечение, и оборудование должны работать одновременно , чтобы компьютер мог работать. В противном случае все это будет невозможно.

В настоящее время существует несколько типов оборудования , которые помогают подключить каждый компонент компьютера, чтобы он мог правильно работать, поэтому здесь мы представляем различные существующие типы сегодня.

Устройства ввода или периферийные устройства: микрофоны, стилус, мышь, веб-камера, клавиатура, сканер и другие.
Устройства вывода или периферийные устройства : динамики, жучки, принтер, монитор.
Порты данных: последовательный порт, параллельный порт, Ethernet, FireWire.
Съемное хранилище данных: дисковод оптических дисков, например CD-RW и DVD. Флэш-накопители USB и карты памяти.
Корпус компьютера: ЦП, ОЗУ, звуковая карта, видеокарта и др.

Что такое HardWare?

Также известный как компьютерное оборудование, этот термин включает в себя все материальные компоненты компьютера, и под этим я подразумеваю аппаратные компоненты компьютера, от электронных схем и материнских плат до клавиатур и мышей, а также все компоненты, которые в случае неисправности Некоторое время приводит к остановке вашего компьютера, потому что, как мы уже говорили, он считается машиной, в которой работает устройство, отмечая также, что если основные части оборудования выходят из строя, к сожалению, устройство перестает работать, потому что все части работают в гармонии друг с другом , а в состав оборудования входят следующие компоненты:

Почему вам нужно знать разницу между аппаратным и программным обеспечением?

Блок питания или блок питания.
Материнская плата названа так, потому что она считается вдохновителем и руководителем компьютера. Без материнской платы ваш компьютер ничего не стоит.
Видеокарта или видеокарта
звуковая карта
Носители информации, которые различаются между жестким диском, внешними картами памяти, дисками и т. Д.
Разные блоки ввода и вывода от мыши, клавиатуры и наушников.
Сетевая карта для захвата Wi-Fi в случае, если устройство является ноутбуком, а не настольным компьютером.
CD и DVD привод.

Программное обеспечение — основное понятие

Программное обеспечение (ПО) — составляющая часть компьютера, комплекс программ, необходимых для работы с информацией. Самое распространенное ПО — операционная система Windows.

Программное обеспечение управляет аппаратной частью ПК, которая производит физические операции. Удобство и универсальность ПО заключается в его способности модифицироваться. Программа, способная запоминать информацию, сделала вычислительные машины гибкими и легко адаптируемыми к разным условиям работы.

Любая программа проходит 3 этапа: создание, применение и сопровождение. В процессе разработки ПО насчитывается 6 стадий:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

определение требований;
создание проекта;
разработка команд;
группировка всех компонентов;
проверка работоспособности (тестирование);
оформление сопроводительной документации.

Основные характеристики ПО:

Любой процесс может быть выражен при помощи верной последовательности команд.
Сложность разработки заключается в его абстрактности.
Для создания нового ПО необходим компьютер с установленным программным обеспечением.
Проектирование набора команд менее сложная работа, чем адаптация системы к пользователю и настройка управления.
ПО — это средство для достижения цели.

Обеспечение информационной безопасности компьютерных сетей

Информационная безопасность – это процесс предотвращения неблагоприятных ситуаций, связанных с данными, содержащимися в сетях. В решении этого вопроса существует два подхода: фрагментарный и комплексный.

Первый подход – фрагментарный противодействует определенным угрозам. Фрагментарный подход может защитить конкретную часть компьютерной сети от одной проблемы.

Если угроза хоть немного изменится, защита не справится с ней. Поэтому использование фрагментарного подхода не поможет создать единую полностью защищенную компьютерную сеть. Но если речь идёт о защите одного компонента, первый способ защиты необходимо использовать.

Комплексный подход объединяет разные методы борьбы с угрозами. В этом случае создается защищенная среда обработки информации, что гарантирует определенный уровень безопасности.

Минусом комплексной защиты можно назвать ограниченную свободу действий пользователей сети, а также сложность управления.

Оперативная память

Оперативное запоминающее устройство
(ОЗУ или RAM) — область памяти, предназначенная
для хранения информации в течение
одного сеанса работы с компьютером. Конструктивно
ОЗУ выполнено в виде интегральных микросхем.

Из нее процессор считывает
программы и исходные данные для
обработки в свои регистры, в нее
записывает полученные результаты. Название
“оперативная” эта память получила потому,
что она работает очень быстро, в результате
процессору не приходится ждать при чтении
или записи данных в память.

Однако быстродействие ОЗУ ниже
быстродействия регистров процессора,
поэтому перед выполнением команд
процессор переписывает данные из ОЗУ
в регистры. По принципу действия различают
динамическую память и статическую.

Ячейки динамической памяти представляют
собой микроконденсаторы, которые
накапливают заряд на своих обкладках.
Ячейки статической памяти представляют
собой триггеры, которые могут находиться
в двух устойчивых состояниях.

Основные параметры, которые характеризуют
ОЗУ – это емкость и время
обращения к памяти. ОЗУ типа DDR
SDRAM (синхронная память с двойной
скорость передачи данных) считается наиболее
перспективной для ПК.

Первый компьютер в мире

Вторая мировая война стимулировала работы по созданию вычислительных машин, что повлекло за собой развитие первого поколения (1945-1955) компьютеров. Первым компьютером на электронных лампах была машина Тьюринга COLOSSUS, предназначением которой был взлом шифров ENIGMA. И хотя компьютер опоздал, и война закончилась, а из-за секретности не оказал влияния на мир компьютеров, тем не менее он был первым.

Затем в армии США ученый Моушли начал разработки ENIAC. Первый такой компьютер весил три десятка тонн, состоял из 18000 ламп и 1500 реле, программировался он за счет 6000 переключателей и потреблял огромное количество энергии. Настройка программного и аппаратного обеспечения такого монстра была крайне сложной.

Поэтому, как и COLOSSUS, машина ENIAC не была отлажена к сроку и перестала быть нужной армии. Однако Моушли было позволено создать школу и на базе работы над ENIAC пустить знания в массы, что породило создание множества различных компьютеров (EDSAC, ILLIAC, WEIZAC, EDVAC и т. д.).

Среди всего ряда компьютеров выделился IAS, или фон-неймановская вычислительная машина, которая и по сей день оказывает влияние на компьютеры. Она состояла из памяти, устройства управления и модуля ввода-вывода, могла хранить 4096 слов по 40 бит длиной.

И хотя IAS так и не стал лидером на рынке, но оказал мощнейшее влияние на развитие компьютеров. Например, на его базе был создан Whirlwind I — компьютер для серьезных научных вычислений. В конечном итоге все изыскания привели к тому, что мелкая компания, производитель перфокарт IBM, в 1953 году выпускает компьютер 701 и начинает смещать с лидерских позиций рынка Моушли и его UNIVAC.

Порты (каналы ввода — вывода)

На задней стенке корпуса современных
ПК размещены (точнее могут размещаться)
следующие порты :

Game — для игровых устройств (для
подключения джойстика)

VGA — интегрированный в материнскую плату
VGA – контроллер для подключения монитора
для офисного или делового ПК

COM — асинхронные последовательные
(обозначаемые СОМ1—СОМЗ). Через
них обычно подсоединяются мышь,
модем и т.д.

PS/2 – асинхронные последовательные
порты для подключения клавиатура
и манипулятора мышь

LPT — параллельные (обозначаемые LPT1—LPT4),
к ним обычно подключаются
принтеры

USB — универсальный интерфейс для
подключения 127 устройств (этот
интерфейс может располагаться
на передней или боковой стенке
корпуса)

IEЕЕ-1394 (FireWire) — интерфейс для передачи
больших объемов видео информации
в реальном времени (для подключения
цифровых видеокамер, внешних жестких
дисков, сканеров и другого высокоскоростного
оборудования). Интерфейсом FireWire оснащены
все видеокамеры, работающие в цифровом
формате. Может использоваться и для создания
локальных сетей.

iRDA — инфракрасные порты предназначены
для беспроводного подключения
карманных или блокнотных ПК
или сотового телефона к настольному
компьютеру. Связь обеспечивается
при условии прямой видимости, дальность
передачи данных не более 1 м. Если в ПК
нет встроенного iRDA адаптера, то он может
быть выполнен в виде дополнительного
внешнего устройства (USB iRDA адаптера), подключаемого
через USB-порт.

Bluetooth («блутус»)- высокоскоростной
микроволновый стандарт, позволяющий
передавать данные на расстояниях до 10
метров. Если нет встроенного Bluetooth адаптера, то он может
быть выполнен в виде дополнительного
внешнего устройства (USB bluetooth адаптера),
подключаемого через USB-порт. USB bluetooth адаптеры
предназначены для беспроводного подключения
карманных или блокнотных ПК, или сотового
телефона к настольному компьютеру

Разъемы звуковой карты: для подключения
колонок, микрофона и линейный выход.

Необходимо отметить, что наличие
или отсутствие в ПК перечисленных портов
зависит от его стоимости и уровня современности.

В системном блоке расположены
основные узлы компьютера:

Системная или материнская
плата (motherboard), на которой установлены
дочерние платы (контроллеры устройств,
адаптеры или карты) и другие электронные
устройства:
блок питания, преобразующий
электропитание сети в постоянный ток
низкого напряжения, для электронных схем
компьютера;
накопитель на жестком магнитном
диске, предназначенный для чтения и записи
на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).
накопители на оптических
дисках (типа DVD — RW или CD – RW), предназначенные
для чтения и записи на компакт — диски
накопители (или дисководы)
для гибких магнитных дисков, используемые
для чтения и записи на дискеты;
устройства охлаждения

Заключение

Аппаратное
обеспечение (англ. hardware – аппаратные средства, технические
средства) включает в себя все физические
части компьютера, но не включает программное
обеспечение, которое им управляет, и не
включает информацию, имеющуюся на компьютере.
На компьютерном жаргонеhardware означает «железо»
Аппаратное обеспечение без программного
обеспечения действительно представляет
из себя всего лишь навсего железо.

Программное
обеспечение (англ. soft ware – математическое обеспечение, программное
обеспечение, сокращенно «ПО») включает
комплекс необходимых программ – инструкций
для компьютера, записанных в понятной
компьютеру форме, как ему следует выполнять
ту или иную задачу: как вводить исходные
данные, как их надо обрабатывать и как
выводить результаты. В компьютерном сленге
вместо длинного словосочетания «программное
обеспечение» давно употребляют короткое
«софт».