Лекция №2
Занятие 2. Аппаратные средства компьютерных
технологий
1)
Платформа
информационных технологий.
2)
Основные
элементы компьютера.
1.
Платформа информационных
технологий.
Платформа информационных технологий - данный термин не имеет однозначного определения. Платформой называют функциональный блок, интерфейс и сервис которого определяется некоторым стандартом. К платформе (англ. “Platform”) или базе информационных технологий относят аппаратные средства, устройства и комплексы (компьютеры и периферийные устройства к ним, оргтехника), телекоммуникации, программные продукты и математическое обеспечение, позволяющие пользователям практически в любых предметных областях достигать поставленных целей. С точки зрения информационных технологий считается, что “платформа” соответствует “опорной” их части. Опорная технология – это совокупность программно-технических средств, на основе которых реализуются информационные системы и подсистемы.
|
Платформа - это аппаратно-программный
комплекс, обеспечивающий базовый набор сервисов, необходимых пользователям
для выполнения определённых задач.
|
Платформы могут
создаваться для выполнения локальных задач, а могут быть универсальными. Они
могут модернизироваться, расширяться, полностью заменяться или обновляться.
Характеристики универсальной платформы позволяют использовать её при решении
большого круга задач. Выделяют аппаратную, операционную (программную),
административную, транспортную, прикладную и коммуникативную платформы.
Аппаратная
платформа – это
техническое обеспечение вычислительной системы (IBM PC, Macintosh и т.д.),
включающее и тип процессора.
Операционная
платформа
обеспечивает интерфейс между прикладными программами и группой операционных
систем (MS DOS, Windows, OS/2, UNIX и т.д.). Она устанавливается на
соответствующие компьютеры и позволяет работать с различными программными
продуктами. Например, ОС Windows не будет работать на компьютере с процессором
80286. Пользователь приобретает программный продукт и информационную технологию,
ориентированные на имеющуюся у него платформу.
Платформа
управления сетью
(административная платформа) – это комплекс программ, предназначенных для
управления сетью и входящими в неё системами. Такая платформа обеспечивает:
● контроль работы
устройств и состояния кабелей;
● контроль
деловых процедур;
● контроль других аспектов
функционирования сети.
Транспортная
платформа
обеспечивает передачу данных через коммуникационную сеть.
Прикладная
платформа связанна с
прикладными и обслуживающими процессами. Она не зависит от типов
коммуникационных сетей.
Коммуникативная
платформа – это
комплекс информационных материалов (методик, практических рекомендаций),
обеспечивающий эффективную совместную работу людей, например, в организации.
Таким образом,
“платформа” является важной составляющей структуры информационных технологий.
|
Структура информационной
технологии -
это внутренняя организация ИТ, представляющая взаимосвязь входящих в неё
компонентов. |
2.
Основные элементы
компьютера.
Несмотря на
огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое
совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются
неизменными. В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из
следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и
внешняя) и устройства ввода и вывода информации. Рассмотрим более
подробно назначение каждого из них.
Процессор является главным устройством
компьютера, в котором собственно и происходит обработка всех видов информации.
Другой важной функцией процессора является обеспечение согласованного действия
всех узлов, входящих в состав компьютера. Соответственно наиболее важными
частями процессора являются арифметико-логическое устройство АЛУ и
устройство управления УУ.
Каждый процессор
способен выполнять вполне определенный набор универсальных инструкций,
называемых чаще всего машинными командами. Каков именно этот набор,
определяется устройством конкретного процессора, но он не очень велик и в
основном аналогичен для различных процессоров. Работа ЭВМ состоит в выполнении
последовательности таких команд, подготовленных в виде программы. Процессор
способен организовать считывание очередной команды, ее анализ и выполнение, а
также при необходимости принять данные или отправить результаты их обработки на
требуемое устройство. Выбрать, какую инструкцию программы исполнять следующей,
также должен сам процессор, причем результат этого выбора часто может зависеть
от обрабатываемой в данный момент информации.
Хотя внутри
процессора всегда имеются специальные ячейки (регистры) для оперативного
хранения обрабатываемых данных и некоторой служебной информации, в нем
сознательно не предусмотрено место для хранения программы. Для этой важной цели
в компьютере служит другое устройство – память. Мы рассмотрим лишь
наиболее важные виды компьютерной памяти, поскольку ее ассортимент непрерывно
расширяется и пополняется все новыми и новыми
типами.
Память в целом
предназначена для хранения как данных, так и программ их
обработки: согласно фундаментальному принципу фон Неймана, для обоих типов
информации используется единое устройство.
Начиная с самых
первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и
внешнюю.
Под внутренней
памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую
электронную память, расположенную на его системной плате. Сейчас такая память
изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий (раньше
использовались магнитные устройства на основе ферритовых сердечников – лишнее
свидетельство тому, что конкретная физические принципы значения не имеют).
Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное
запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить
данные и программы для решаемых в текущий момент задач. В постоянном
запоминающем устройстве (ПЗУ), в котором в частности хранится информация,
необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания.
Как очевидно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера
(для лучшего понимания можно указать на некоторую аналогию между информацией в
ПЗУ и “врожденными” безусловными рефлексами у живых
существ).
Внешняя
память реализуется в
виде довольно разнообразных устройств хранения информации и обычно конструктивно
оформляется в виде самостоятельных блоков. Сюда, прежде всего, следует отнести
накопители на гибких и жестких магнитных дисках (последние несколько жаргонно
пользователи часто именуют винчестерами), а также оптические дисководы
(устройства для работы с CD ROM).
Современные
программные системы способны объединять внутреннюю и внешнюю память в единое
целое, причем так, чтобы наиболее редко используемая информация попадала в
более медленно работающую внешнюю память.
Если процессор
дополнить памятью, то такая система уже может быть работоспособной. Ее
существенным недостатком является невозможность узнать что-либо о происходящем
внутри такой системы. Для получения информации о результатах, необходимо
дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их
в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным
устройством вывода является дисплей, способный быстро и оперативно отображать на
своем экране как текстовую, так и графическую информацию. Для того чтобы
получить копию результатов на бумаге, используют печатающее устройство, или
принтер.
Наконец,
поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую
информацию, необходимы еще и устройства
ввода.
Для связи
основных устройств компьютера между собой используется специальная
информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной. Шина
состоит из трех частей:
· шина адреса, на которой
устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет
происходить обмен информацией;
· шина данных, по которой собственно
и будет передана необходимая информация; и, наконец,
· шина управления, регулирующей этот
процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать
между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).
Магистральная
структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние
устройства, которые нужны для данного пользователя. Благодаря ей удается
скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию
компьютера.
Выводы:
Информационно-коммуникационные технологии играют важную, если не решающую, роль в экономическом, политическом, социальном, культурном развитии современных обществ. Информационные технологии являются стратегически важной отраслью, влияющей на все стороны жизнедеятельности любого современного общества. Они создают широкие возможности экономического роста и социального развития людей в отдельности и обществ в целом.