Немного о теории информации: Информация в материальном мире Свойства информации История и развитие персональных компьютеров

Введение

Немного о теории информации

Информация в материальном мире

Свойства информации

История и развитие персональных компьютеров

Предшественники компьютера

История развития персональных компьютеров

Первые IBM PC

Apple Macintosh

Операционные системы

Что такое операционная система

Организация файловой системы

Обслуживание файловой структуры

Навигация по файловой структуре

Операционные системы типа DOS

Операционные системы Linux

Операционные системы Windows

3.5 Сравнение операционных систем Unix/Linux и Windows

 

Основное отличие информатики от других технических дисциплин, состоит в том, что ее предмет изучения меняется вместе с развитием науки и техники. Это связано с тем, что основные технические параметры аппаратных средств постоянно увеличиваются и усовершенствуются.

Приблизительно один раз в два-три года меняются поколения программного обеспечения, и один раз в пять-семь лет меняется база стандартов, интерфейсов и протоколов.

Сетевой протокол — набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

Таким образом, кардинальным отличием информатики от других технических дисциплин является тот факт, что ее предметная область изменяется чрезвычайно динамично.

 

Информатика

Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Слово информатика происходит от французского слова Informatique, образованного в результате объединения терминов Information (информация) и Automatique (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации.

Основной задачейинформатики является систематизация приемов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информатика — практическая наука. Ее достижения должны проходить подтверждение практикой и приниматься в тех случаях, когда они соответствуют критерию повышения эффективности. В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления для практических приложений:

v архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

v интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

v программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);

v преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

v защита информации (разработка методов и средств защиты данных);

v автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

v стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).

В информатике все жестко ориентировано на эффективность. Вопрос, как сделать ту или иную операцию, для информатики является важным, но не основным. Основным же является вопрос, как сделать данную операцию эффективно.

Информация в материальном мире

Мы живем в материальном мире. Все, что нас окружает, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Физические объекты находятся в состоянии непрерывного движении и изменения, которое сопровождается обменом энергией и ее переходом из одной формы в другую.

Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, то есть, все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств — это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать иными способами — при этом возникают и регистрируются новые сигналы, то есть, образуются данные.

Данные — это зарегистрированные сигналы.

Информация — это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.

Динамический характер информации. Информация не является статичным объектом — она динамически меняется и существует только в момент взаимодействия… Требование адекватности методов. Одни и те же данные могут в момент… Диалектический характер взаимодействия данных и методов. Обратим внимание на то, что данные являются объективными,…

Свойства информации

Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для… Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но… Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация…

История развития средств вычислительной техники

И персональных компьютеров

Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка, называют… Центральным устройством большинства вычислительных систем является… Компьютер — это электронной прибор, предназначенный для автоматизации создания, хранения, обработки и транспортировки…

Предшественники компьютера

В1642 году французский механик БлезПаскаль(1623-1662) разработал более компактное суммирующее устройство, которое стало первым в мире механическим… В 1673 году немецкий математик и философ Г. В. Лейбниц (1646-1717) создал… Идея программирования вычислительных операций пришла из часовой промышленности. Старинные монастырские башенные часы…

История развития компьютера

Однако обнаружилось, что большую часть времени этот компьютер простаивал — ведь для задания метода расчетов (программы) в этом компьютере…

Года

1941 г. Первый автоматический программируемый универсальный цифровой компьютер - Z3 его разработчиком выступил доктор Конрад Цузе (Konrad Zuse), Германия в 1938 - 1941 годах.

Он управлялся перфолентой из использованной кинопленки, а ввод и вывод производился с четырехкнопочной цифровой клавиатуры и ламповой панели. Машина была основана на реле-технологии и требовала приблизительно 2600 реле: 1400 - для памяти, 600 - для арифметического модуля и оставшиеся как часть схем управления. Они были установлены в трех стойках: двух для памяти и одной для арифметики - и в блоках управления (каждый высотой приблизительно два метра и шириной один метр), Главный недостаток реле в том, что прохождение сигнала вызывает искру при замыкании и размыкании контактов. Искра была причиной износа и коррозии контактов и вызывала отказы реле. Цузе был вынужден придумывать различные ухищрении для увеличения срока службы своего устройства. Память состояла из 64 слов. Ток же. как и в ранних машинах. Цузе использовал двоичные числа с плавающей точкой, но длина слова была увеличена до 22 бит: четырнадцать для мантиссы, семь для порядка и один для знака. Арифметический модуль состоял из двух механизмов - для порядка и мантиссы, - которые функционировали параллельно. Это обеспечивало не только выполнение четырех стандартных арифметических операций, но и позволяло вычислять квадратные корни. Имелись специальные «аппаратные» команды для умножения чисел на 1; 0,1; 0,5; 2 или 10. Практиковалось изготовление специальных модулей для автоматического преобразования чисел из двоичной системы в десятеричную, чтобы упростить чтение и запись данных. Z3 мог выполнять три или четыре сложения в секунду и умножать два числа за 4 или 5 секунд. Но представление в Z3 чисел с плавающей точкой делало вычисления более гибкими, чем у аналогичных систем. Начав конструирование Z3 в 1939-м, Цузе завершил его 5 декабря 1941 года.

Общая стоимость материалов составила в то время приблизительно 6500 долларов. Z3 никогда не использовался для решения серьезных проблем, потому что ограниченная память не позволяла загрузить достаточное количество информации, чтобы обеспечить решение систем линейных уравнений, для чего он и создавался. Единственная модель Z3 была разрушена во время воздушного налета в 1944 году. Z3 - первое устройство, которое можно назвать полностью сформировавшимся компьютером с автоматическим контролем над операциями.

Год

Первый большой универсальный электронный цифровой компьютер - ENIAC( Electronic Numerical Integrator and Computer). Разработанный Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Пpecnep Эккерт (J. Presper Eckert) 1943 - 1946г. «Электронный числовой интегратор и компьютер" полностью готовый к работе весной 1945 года, стал первым полнофункциональным цифровым компьютером. Он был произведён на свет в Школе электрической техники Moore (при университете в Пенсильвании). Время сложения - 200 мкс, умножения - 2800 мкс и деления - 24000 мкс. Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов.

Общая стоимость базовой машины - 750000 долларов. Стоимость включала дополнительное оборудование, магнитные модули памяти (по цене 29706,5 доллара) и аренду у IBM (по 82,5 доллара в месяц) устройства считывания перфокарт (125 карт в минуту). Она также включала и арендную плату (по 77 долларов в месяц) за IBM-перфоратор (100 карт в минуту). Потребляемая мощность ENIAC -174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв.м.

Г.

Первый большой полнофункциональный электронный цифровой компьютер с сохраняемой программой - EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Разработан Морис Вилкес (MauriceWilkes) и сотрудниками математической лаборатории Кембриджского университета (Англия) 1946 - 1949 г. Первая программа успешно прошла 6 мая 1949 года.

Год

Изобретение транзистора. Бардин, Браттайн, Шокли 1948 - 1949г. О первой демонстрации транзистора газета "New York Times" сообщила 1 июля 1948 года на предпоследней странице:"Вчера Bell Telephone Laboratories (Wall Street, 463) впервые продемонстрировала изобретённый ею прибор под названием "транзистор", его в некоторых случаях можно использовать в области радиотехники вместо электронных ламп.Прибор был применён в схеме радиоприёмника, не содержащего обычных ламп. Было также показано его использование в телефонной системе и телевизионном устройстве. В каждом из этих случаев транзистор работал в качестве усилителя, хотя фирма заявляет, что он может применяться и как генератор, способный создавать и передавать радиоволны. Транзистор, имеющий форму маленького металлического цилиндра длиной около 13мм, не содержит полости, из которой откачан воздух, сетки, анода или стеклянного корпуса, предохраняющего от попадания в прибор воздуха. Он начинает работу мгновенно, без задержки на разогрев.

Год

Первая отечественная электронная цифровая вычислительная машина - МЭСМ («Модель электронной счетной машины»). С. А. Лебедев, Институт электротехники АН УССР 1946 - 1950 г. МЭСМ была расположена в зале площадью 60 м2. Общее количество электронных ламп составляет около S500 триодов и около 2500 диодов, в том числе в запоминающем устройстве 2500 триодов и 1500 диодов. Суммарная потребляемая мощность - около 25 квт. Основные параметры малой электронной счетной машины: Система счета - двоичная с фиксированной запятой. Количество разрядов - 16 и один на знак. Вид запоминающего устройства - на триггерных ячейках с возможностью использования магнитного барабана. Емкость запоминающего устройства - 31 для чисел и 63 для команд. Емкость функционального устройства - 31 для чисел и 63 для команд. Производимые операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение с учетом знака, сравнение по абсолютной величине, передача управления, передача чисел с магнитного барабана, сложение команд, останов. Система команд - трехадресная. Арифметическое устройство - одно, универсальное, параллельного действия, на триггерных ячейках. Система ввода чисел - последовательная. Скорость работы - около 3000 операций в минуту. Ввод исходных данных-с перфорационных карт или посредством набора кодов на штеккерном коммутаторе. Съем результатов - фотографирование или посредством электромеханического печатающего устройства. Контроль - системой программирования. Определение неисправностей-специальные тесты и перевод на ручную или полуавтоматическую работу. Площадь помещения - 60 м2. Количество электронных ламп-триодов около 3500, диодов 2500. Потребляемая мощность - 25 квт.

Год

Первый коммерчески доступный компьютер. Хранил программы и использовал транслятор - UNIVAC 1, разработан Джоном Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккертом (J. PresperEckert) 1946 - 1951 г. «Универсальный автоматический компьютер» был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время сложения 1 20 мкс, умножения - 1 800 мкс и деления - 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1 000 слов. 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора.

Года

Г. Первая российская цифровая вычислительная машина общего назначения семейства БЭСМ, ориентированная на решение сложных задач науки и техники.

БЭСМ - «большая электронная счетная машина». Разработана институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР 1949-1952. За 1959-1966 годы были сконструированы еще четыре модели семейства: БЭСМ-2, БЭСМ-3, БЭСМ-ЗМ и БЭСМ-4. Трехадресная машина параллельного действия, оперировавшая с 39-разрядными словами со скоростью 10 тыс. операций в секунду.

Г. Первый электронный цифровой компьютер фирмы IBM - IBM-701 разрабатывался1951-1953г.

701-я была параллельной двоичной машиной. Базисные устройства ввода/вывода - перфокартные. Но IBM работала и с магнитными лентами для долговременного хранения, принтерами (150 строк в минуту) и магнитным барабаном для оперативного хранения. Общий объем оперативной памяти - 4096 слов (уменьшаемый до 2048). Время сложения - 84 мкс, умножения - 204 мкс и деления - 216 мкс. Что касается промышленного использования 701-й машины, то первая поехала в штаб IBM в Нью-Йорке в конце 1952 года. В 1954 году восемнадцать устройств были поставлены главному заказчику - американскому правительству: три - в атомные лаборатории , восемь - в авиакомпании , три - в большие корпорации, две - в правительственные агентства и две - на флот. Еще одна машина попала в американское бюро погоды в начале 1955-го.

Г. первое принесшее коммерческий успех игровое цифровое устройство. Прообраз игровых компьютеров и приставок - Geniac.

Разработанное Эдмунд Беркли (Edmund С. Berkeley) в 1955-1956г.

1959 г. Первый миникомпьютер.РDP-1.Разработан Digital Equipment Corporation (DEC)с 1957 по 1959г.

1961 г. Первая коммерчески доступная интегральная схема. Разработана в корпорации Fairchild с 1959 по 1961г.

Года

Г. Первое ручное устройство ввода.

«Мышь» (mouse).Разработана Дугласом Энгельбартом (Douglas Engelbart) с 1962 по 1964г.

Г. Первый многооконный интерфейс пользователя. Первая крупномасштабная реализация электронной почты.

Разработано Дугласом Энгельбартом (Douglas Engelbart) и Исследовательским центром аугментации (Augmentation Research Center) корпорация IBM с 1969 по 1970г.

Г. Первый коммерчески доступный микропроцессор.

Г. Первое регулярное использование 8-дюймовой гибкой дискеты (бабушки флоппи-дисков).

Floppy разработанно Аланом Шугартом (Alan Shugart) в IBM.

Г. Первое клонирование компьютеров фирмы IBM.

ЕС ЭВМ.Разработано странами-участницами СЭВ (Совета экономической взаимопомощи) Болгария, Венгрия, ГДР, Польша, СССР и Чехословакия с 1970 по 1987г. Единая (с американцами) система электронных вычислительных машин ( ЕС ЭВМ ) базировалась на архитектуре IBM 360/370. Значительно позже (в 80-х годах) подобные копии с IBM РС/ХТ стали называться клонами (clones), или «аналогами», и потеснили "Голубого гиганта» на вторые роли. Возникло даже движение - «клономания» продолжающееся и по сей день.

1973г. TCP/IP

Базовый протокол Internet - разработан Винтоном Серфом и Бобом Канэ из DARPA к 1973г, Винтон Серф и Боб Кан из DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency - Агенство перспективных исследований МО США) разработали протокол TCP/IP - ставший сетевым фундаментом Internet. Спустя десять лет Министерство обороны организовало сеть Internet, оговорив, что на всех подключённых к ней компьютерах должен использоваться протокол TCP/IP.

Года

Г. Первый серийно произведенный и выставленный на продажу персональный компьютер (в комплекте для сборки и собранный)

Аltair 8800 - разработан Эдвардом Робертсоном (Edward Roberts), Вильямом Ятесом (William Yates) и Джимом Байби (Jim Вуbее) с 1973 по 1974г. Первый Altair использовал процессор Intel 8080 и 4 Кбайт памяти. По заказу Эдварда Робертса из компании MITS, распространяющей компьютер, Билл Гейтс и Поль Аллен написали интерпретатор языка Бейсик, втиснув его в имеющиеся 4 Кбайт (этим до сих пор гордится Б.Гейтс). Так начиналась софтверная компания Microsoft.

Г. Первый интегрированный текстово-графический дисплей. Первая реализация гипертекста, связей и узлов ветвления.

GUI (Graphics User Interface) - разработанно Дугласом Энгельбартом (Douglas Engelbart) и Исследовательским центром аугментации (Augmentation Research Center) с 1962 по 1975г.

Г. Первый персональный компьютер IBM (IBM Portable Computer).

IBM использовала собственные комплектующие и не полагалась на микропроцессор Intel, в отличие от следующих, более успешных моделей. Монитор…

Г. Рождение BSD UNIX.

BSD UNIX разработан в Berkely university 1979г. Компания AT&T объявляет о планах коммерциализации UNIX. Поэтому в университете штата Калифорния в Беркли была подготовлена собственная разновидность UNIX, получившая название BSD (Berkely Software Distribution) UNIX. Поначалу BSD UNIX взяли на вооружение такие коммерческие поставщики, как DEC и Sun. Позднее AT&T и Sun согласились объединить свои версии UNIX, вынудив конкурентов (DEC, HP и IBM) создать организацию Open Software Foundation.

 

Года

Г. Perl.

Perl (Practical Extraction and Report Language) разработан Ларри Уоллом в 1986г. Ларри Уолл создаёт Perl (Practical Extraction and Report Language - парактичный язык извлечения информации и составления отчётов), универсальный язык программирования, применяющийся для составления сценариев CGI (Common Gateway Interface - общий шлюзовой интерфейс).

1987г. IBM выпускает революционную для своего времени модель IBM PS/2.

Персональная система PS/2 фирмы IBM (IBM Personal System/2) является семейством персональных компьютеров второго поколения малых ЭВМ этой фирмы. Семейство PS/2 было впервые представлено в апреле 1987 г., приблизительно через шесть лет после выпуска IBM PC. Цель разработки семейства PS/2 - предоставить пользователям возможность работать с повышенной производительностью при сохранении высокой степени совместимости с программным обеспечением ранее выпущенных персональных компьютеров.

Г. Intel-Pentium.

Своим появлением процессор Intel Pentium сразу же установил новый рекорд производительности, побив по этому показателю Intel486 в пять раз! Он содержал 3,1 миллиона транзисторов. Любой пользователь ПК с первыми процессорами Intel Pentium получал в свое распоряжение большую вычислительную мощность, чем все американское агентство НАСА, когда отправляло экспедицию на Луну.

Г. Рождение FreeBSD.

FreeBSD разработана в 1993г. Выпуск FreeBSD 1.0. FreeBSD, построенная на основе BSD UNIX, располагает сетевыми функциями, средствами управления виртуальной памятью, переключения задач и для работы с длинными именами файлов. Согласно условиям лицензионного соглашения BSD, программисты не обязаны делать отчисления в пользу авторов продукта.

 

Первые IBM PC

В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен широкой публике.

Конфигурация первого IBM PC:

Процессор Intel 8088 с частотой 4.77 МГц, емкость ОЗУ от 16 до 256Кбайт. Флоппи-дисководы емкостью 160 Кбайт приобретались за отдельную плату в количестве 1 или 2 шт. Винчестера не было.

В IBM PC можно было использовать либо монохромный видеоадаптер MDA (текст 80×25, размер символа 9×14), либо цветной видеоадаптер CGA (текст 80×25 или 40×25, размер символа 8×8, либо графика 320×200/4 цвета или 640×200/2 цвета). Причём можно было даже вставить оба адаптера и подключить сразу два монитора, монохромный и цветной.

Архитектура IBM PC была сделана открытой и общедоступной. Любой производитель мог делать периферию и ПО для компьютера IBM без покупки какой-либо лицензии.

Apple Macintosh

В 1984 году был создан Apple Macintosh - первый компьютер с графическим интерфейсом, управляемый мышью. Благодаря его преимуществам фирме Apple удалось удержаться на рынке персональных компьютеров. Она завоевала рынок в области образования и издательского дела, где выдающиеся графические возможности "Макинтошей" используются для верстки и обработки изображений.

Сегодня фирма Apple контролирует 8-10% мирового рынка персональных компьютеров, а остальные 90% - IBM-совместимые персональные компьютеры.

Mac OS означает Macintosh Operating System, т.е. операционная система для компьютеров на платформе Apple Macintosh.

Apple Macintosh не занимает на рынке компьютеров таких высоких позиций как IBM-PC. Причин этому много, и вот некоторые из них:

v Ограниченный ассортимент компьютеров Macintosh(они выпускаются исключительно одной фирмой Apple)

v Более высокая стоимость. Компьютеры Apple стоят дороже, чем РС аналогичной конфигурации.

v Mac OS не дает пользователю так гибко управлять размерами и расположением панелей интерфейса, как это возможно в Windows.

 

Что такое операционная система

Операционная система (ОС) - представляет комплекс системных и служебных программных средств. Она занимается распределением памяти для программ,… v интерфейс пользователя(т.е. интерфейс между пользователем и… v аппаратно-программный интерфейс т.е. интерфейс между программным и аппаратным обеспечением)

Организация файловой системы

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения…   Принцип организации файловой системы — табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица,…

Обслуживание файловой структуры

К функции обслуживания файловой структуры относятся следующие операции, происходящие под управлением операционной системы: v создание файлов и присвоение им имен; v создание каталогов (папок) и присвоение им имен;

Навигация по файловой структуре

 

Навигация по файловой структуре является одной из наиболее используемых функций операционной системы. Удобство этой операции часто воспринимают как удобство работы с операционной системой. В операционных системах, имеющих интерфейс командной строки, навигацию осуществляют путем ввода команд перехода с диска на диск или из каталога в каталог. В связи с крайним неудобством такой навигации, широкое применение нашли специальные служебные программы, называемые файловыми менеджерами.

 

Операционные системы типа DOS

MS-DOS расшифровывается как дисковая операционная система.   Операционная система DOS состоит из следующих частей:

Linux

 

Linux – многозадачная и многопользовательская операционная система для образования, бизнеса, индивидуального программирования. Linux принадлежит к семейству UNIX-подобных операционных систем.

 

Linux — достаточно простая и удобная операционная система. Вот только монополизм корпорации Microsoft на рынке операционных систем для настольных компьютеров и привычка пользоваться программами под Windows мешает Linux стать наиболее распространенной операционной системой для персональных компьютеров в мире.

 

Основное отличие Linux от Windows Linux - это бесплатная система. Linux распространяется по генеральной открытой лицензии GNU в рамках фонда свободного программного обеспечения (Free Software Foundation), что делает эту ОС доступной для всех желающих. Linux защищена авторским правом и не находится в общедоступном пользовании, однако открытая лицензия GNU это почти то же самое, что и передача в общедоступное пользование. Она составлена так, что Linux остается бесплатной и в то же время стандартизированной системой.

 

Для современных версий операционной системы Linux используется файловая система ext2 и ext3 (возможны варианты использования других файловых систем, например Raiser,а также и MS DOS).

 

Файловая структура представляет собой дерево каталогов, в которых размещаются файлы. Максимальная длина имени файла в Linux 256 символов. Как правило, в имя файла не должны входить символы /, ?, *, а само имя не должно начинаться с точки.

 

Файловая система ext2 (Second Extended, вторая расширенная) - разработана на основе файловой системы MINIX (мини-Unix), которая применяется сейчас только для гибких дисков, так как позволяет экономить место. Правда, размер файла в ней не может превосходить 64 Мбайт, а длина имени файла — 30 символов (раньше — 14 символов). Много это или мало? «Вчера» можно было сказать однозначно — для гибкого диска это много, но уже сегодня сменные носители имеют емкость, исчисляющуюся сотнями мегабайт.

 

Файловая система ext3 - это усовершенствованная ext2, в которой введена служба журналирования, как в NTFS. Помимо перечисленных файловых систем, существует множество других. Например, для компакт-дисков используется файловая система iso9660. Все наиболее популярные файловые системы поддерживаются Linux. Это означает, что вы можете получить доступ к информации, хранящейся в этих файловых системах, например, когда на винчестере установлено несколько операционных систем. Правда, для ряда файловых систем (в частности, для NTFS) возможен только режим чтения.

 

Особенности Linux

 

Говоря о системе Linux можно выделить ядро, shell, файловую структуру и утилиты.Ядро - сердце системы. Оно содержит программы, которые непосредственно управляют аппаратными средствами компьютера. Shell - это текстовый интерфейс пользователя. Он принимает команды от пользователя и передает их ядру для исполнения. Shell можно настраивать в соответствии с конкретными потребностями пользователя. В нем есть даже свой язык программирования, который можно использовать для написания так называемых скриптов. Стандартные для системы Linux программы (команды) часто называют утилитами.

Операционные системы Windows

 

Операционные системы семейства Windows являются наиболее распространенными ОС, которые установлены в домашних и офисных ПК. Графическая оболочка ОС Windows обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, управления программами с помощью пиктограмм, меню, окон, панелей (управления, задач, инструментов) и других элементов управления. Основными элементами графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол, Панель задач с кнопкой Пуск. Так как в Windows применен графический пользовательский интерфейса, то основным устройством управления программами является манипулятор мышь.

Windows NT

 

Windows NT по существу представляет собой операционную систему сервера, приспособленную для использования на рабочей станции. Этим обусловлена архитектура, в которой абсолютная защита прикладных программ и данных берет верх над соображениями скорости и совместимости.

 

Чрезвычайная надежность Windows NT обеспечивается ценой высоких системных затрат, поэтому для получения приемлемой производительности необходимы быстродействующий процессор и по меньшей мере 16 Mb ОЗУ. Как и в OS/2 Warp, в системе Windows NT безопасность нижней памяти достигается за счет отказа от совместимости с драйверами устройств реального режима.

 

В среде Windows NT работают собственные 32-разрядные NT-прикладные программы, а также большинство прикладных программ Windows 95. Так же, как OS/2 Warp и Windows 95, система Windows NT позволяет выполнять в своей среде 16-разрядные Windows- и DOS-программы.

Windows 2000

Это операционная система семейства Windows NT компании Microsoft, предназначенная для работы на компьютерах с 32-битными процессорами (с…   Cистемные требования Windows 2000 зависят от ее модификации - Professional, Server или Advanced Server.

Windows XP

Операционная система Windows XP - это современная многозадачная многопользовательская 32 - разрядная ОС с графическим интерфейсом пользователя.   Существуют две самые популярные версии Windows XP: Windows XP Home и Windows XP Professional.

Windows Vista

Windows Vista – это последняя версия Microsoft Windows, 8 ноября 2006, разработка Windows Vista была завершена и версия вышла в продажу. За…   Первичная цель Microsoft при создании Vista, состояла в том, чтобы улучшить состояние безопасности в операционной…

Слабые и сильные места

 

Традиционно слабым местом систем на основе Linux считалась сложность в настройке, а слабым местом Windows — недостаточная стабильность и совместимость (вызванная неполным соблюдением принятых протоколов). Однако в обеих системах ведётся активная работа над улучшением. Сильными сторонами GNU/Linux считаются: возможность запускать на многих системах, получать исходный код, распространять исходные или изменённые версии. В то время как сильные позиции Windows — эргономичность, большое количество ПО, чуткость к запросам так называемого «среднего пользователя» и собственные «стандарты де-факто», установившиеся в IT-области благодаря её доминирующему положению.

 

Трудности в сравнении

Windows и Linux трудно сравнивать на равных из-за следующих факторов: v Словом Linux могут обозначаться разные понятия. В некоторых случаях это… v Обе системы поставляются в различных конфигурациях. Особенно GNU/Linux, для которой существует огромное количество…

Системы счисления

Введение

Основные понятия

Представление чисел в произвольных позиционных системах счисления

Двоичная система счисления

Шестнадцатеричная система счисления

Восьмеричная система счисления

Сводная таблица переводов целых чисел

Арифметические действия в различных системах счисления

Перевод дробных чисел

Введение

В повседневной жизни мы используем десятичную систему счисления, в которой имеется десять базовых цифр от 0 до 9, на основе которых можно построить все остальные числа. Но эта система не является единственной, пример тому – наименования числительных (в давние времена), когда люди считали дюжинами, т.е. использовали 12 различных знаков для записи числа. Одним из главных достоинств этой системы было удобство деления на 2, 3, 4 и 6. Если в русском языке числа 11 и 12 – это 1+10 и 2+10 соответственно, то до сих пор в английском и немецком языках для них существуют специальные слова: 11 – eleven и elf, а 12 – twelve и zwölf. А в древнем Вавилоне астрономы использовали систему счисления с основанием 60, и, по-видимому именно в этом обстоятельстве следует искать объяснение того факта, что час и угловой градус разделены на 60 минут.

С математической точки зрения для записи одного и того же числа можно использовать любое (но не меньшее двух) количество символов. Изучение различных систем счисления, которые используются в компьютерах, и арифметических операций над ними очень важно для понимания того, каким образом производится обработка информации в вычислительных машинах.

Основные понятия

Система счисления – совокупность приемов и правил для изображения чисел с помощью символов (цифр), имеющих определенные количественные значения. Системы счисления делятся на непозиционные и позиционные.

Непозиционной системой счисления называется такая, в кото-рой количественное значение каждой цифры не зависит от занимаемой ею позиции (места) в изображении числа, а определяется лишь самим символом (цифрой). Примером такой системы является римская систе-ма счисления, в которой: I - 1 , V - 5 , X - 10 , L - 50 , C - 100 , D - 500 , M - 1000

Позиционной системой счисления называется такая система, в которой количественное значение каждой цифры зависит от ее позиции (места) в числе. Любое число в позиционной системе не считая край-них нулей, можно представить единственным образом. Крайняя слева цифра называется цифрой старшего разряда, крайняя справа – цифрой младшего разряда. Позиции каждой цифры в числе присвоен опреде-ленный вес d i-1 , где i – номер разряда.

Пример 1

Число 373, представленное в десятичной системе счисления, имеет в младшем и самом старшем разрядах цифру 3. Цифра 3 в старшем разряде имеет вес в 100 раз больше, чем в младшем разряде. 2) Число ХХХ, в римской системе счисления означающее 30, во всех разрядах имеет одинаковые цифры Х, а результат получается путем выполнения арифметических действий (в данном случае сложения) над ними: ХХХ = Х + Х + Х = 10 + 10 +10 = 30. Основанием системы счисления d называется количество знаков или символов, используемых для изображения числа в данной позиционной системе счисления. За основание d можно принять любое число, большее единицы (так как в этом случае в ней был бы один символ 0, который может указать позицию цифры, но количественного значения не имеет).

 

Представление чисел в произвольных позиционных системах счисления

Ad = ± an an-1 an-2 … a1 a0 ,b-1 … b- m , (1) где n, m – целые числа (количество разрядов в целой и дробной части числа);ai… Ad = an d n + an-1 d n-1 + …+ a1 d 1 + a0 d 0 + b-1 d -1 + …+b- m d –m (2)

Перевод дробной части числа из десятичной системы счисления в любую другую систему счисления

При переводе дробной части числа из десятичной системы счисления в любую другую систему счисления, нужно дробную часть числа последовательно умножать на основание новой системы счисления. Дробная часть числа в новой системе счисления записывается как последовательность целых частей от умножения, записанных в прямом порядке, начиная с первого.

Например, переведём дробное число 0,96 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления:

Таким образом, число 0,96₁₀ = 0,111101₂ = 0,75341₈ = 0.F5C28F₁₆

 

Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную систему счисления

Например: 1) переведём число 101100, 10112 из двоичной системы счисления в десятичную… 101100,1012 = 1*25 + 0*24 + 1*23 + 1*22 + 0*21 + 0*20 + 1*2-1 + 0*2-2 + 1*2-3 = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 0 + 0,5 + 0 +…

Двоичная система счисления

Пример 1 Перевод десятичная Þ двоичная: Десятичное число D

Шестнадцатеричная система счисления

Эта система имеет основание d = 16 и ai = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F .При таком изображении цифр в шестнадцатеричной системе…   Пример 2

Восьмеричная система счисления

Восьмеричная система имеет основание d = 8 и ai = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 . Она служит для тех же целей, что и шестнадцатеричная. В настоящее время…   Перевод чисел из одной позиционной системы счисления в другую

Сводная таблица переводов целых чисел

 

Рассмотрим только те системы счисления, которые применяются в компьютерах — десятичную, двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную. Для определенности возьмем произвольное десятичное число, например 46, и для него выполним все возможные последовательные переводы из одной системы счисления в другую. Порядок переводов определим в соответствии с рисунком:

На этом рисунке использованы следующие обозначения:

· в кружках записаны основания систем счисления;

· стрелки указывают направление перевода;

· номер рядом со стрелкой означает порядковый номер соответствующего примера в сводной таблице

 

 

 

Арифметические действия в различных системах счисления

 

Рассмотрим основные арифметические операции: сложение и вычитание.

Сложение

      Пример 1. Сложить двоичные числа 1101 и 11011. Запишем слагаемые в столбик и пронумеруем разряды, присвоив младшему…

Вычитание

При вычитании используются таблицы сложения, приведенные ранее.   Пример 3. Вычесть из двоичного числа 101 двоичное число 11.

Операция сложения по модулю

 

Важной операцией в информатике является сложение по модулю. Это операция арифметического сложения, при котором единица переноса в старший разряд, если таковая образуется при поразрядном сложении, отбрасывается. Обычно при выполнении этой операции конкретизируют, о каком модуле идет речь, например, по модулю 10, или по модулю 2, или по модулю 16. Обозначается эта операция .

 

Таблица сложения двоичных чисел по модулю 2 приведена ниже (обозначения строк и столбцов соответствуют слагаемым):

 

 

Обратите внимание, при сложении по модулю 1+1=0 !

 

Перевод дробных чисел

Что бы перевести дробное необходимо выполнять следующие действия: · последовательно умножать данное число и получаемые дробные части… · полученные целые части произведений, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с…