Введение в компьютерные системы

память.
Устройства ввода и вывода информации.
Магистрально-модульный принцип построения компьютера.
Характеристики ПК.
Программное обеспечение

ПК.
Файловая система.
Операционная система.
Назначение ОС. Виды ОС.
Рабочий стол и панель задач.
Окна.
Меню.
Файловая система Windows.

в США и в 1950 году в СССР (МЭСМ –

Малая Электронная Счётная Машина). Они были созданы на основе электронных ламп и реле. Каждый из этих компьютеров занимал несколько комнат, потреблял огромное количество электроэнергии, обслуживался множеством сотрудников. При этом быстродействие такой машины составляло всего 5000 операций в секунду. Но даже такие ЭВМ были, для своего времени, большим шагом вперёд в области обработки информации. Компьютеры на базе электронных ламп считают первым поколением ЭВМ.
Второе поколение ЭВМ было создано на основе полупроводниковых элементов. Компьютеры второго поколения имели меньшие габариты и большее быстродействие.
Через некоторое время, несколько полупроводниковых элементов научились объединять в одном корпусе – микросхеме (чипе). На основе микросхем было создано третье поколение компьютеров. По своим габаритам и внешнему виду они уже напоминали современные.
Четвёртое поколение компьютеров основано на использовании микропроцессоров и других микросхем, объединяющих в одном корпусе сотни тысяч и даже миллионы элементов. Такие микросхемы называют БИС (Большие Интегральные Схемы). В процессе развития компьютеров четвёртого поколения появились первые персональные компьютеры. Постепенно компьютер превратился из «вычислителя» в универсальную машину для работы с информацией. Современный компьютер служит одновременно средством обмена, хранения и обработки информации.

информацией, хранить её и обрабатывать. Устройства ПК можно разделить на

устройства для обмена информацией, устройства для хранения информации и устройства для её обработки. Кроме этого необходимо организовать передачу данных внутри компьютерной системы и согласование работы устройств друг с другом. Рассмотрим функциональную схему ПК: 

него в состав ПК могут входить различные сопроцессоры, а сам

ЦП может быть многоядерным, т.е. может состоять из нескольких процессоров, объединенных в одном корпусе). Современные процессоры представляют собой большие интегральные схемы (БИС). БИС является «большой» не по размеру, а по количеству элементов (десятки миллионов).

разделить на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя память современных ПК –  БИС.
Часть внутренней памяти

хранит информацию постоянно. Для этого служат микросхемы ПЗУ (Постоянное Запоминающее Устройство). В ПЗУ хранится информация, необходимая для загрузки компьютера. Если есть необходимость изменять эти данные, то используются микросхемы ППЗУ (Перепрограммируемое Постоянное Запоминающее Устройство).  Часто пользователь ПК даже не знает о существовании этих видов внутренней памяти; никогда не зажимал клавишу Del перед загрузкой операционной системы и не заходил в настройки BIOS (Basic Input Output System - Базовой системы ввода-вывода).
 Следующая часть внутренней памяти – микросхемы ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство). ОЗУ устроено так, что может хранить информацию, только когда компьютер включен. После выключения  всё содержимое ОЗУ стирается. Именно с этой частью внутренней памяти пользователи знакомы лучше всего, так как в неё при каждом сеансе работы с ПК помещаются обрабатываемые данные и обрабатывающие их программы.

временного хранения программ и данных );
Видео ОЗУ (используется для хранения данных о изображении, которое

пользователь видит на экране дисплея);
КЭШ – память (быстродействующее ОЗУ; размещается обычно в самом процессоре. Служит для ускорения работы системы).

в ПК, информация с носителя должна быть перенесена в оперативную

память (ОЗУ), а для долговременного хранения информация из ОЗУ записывается на носитель. Для чтения и записи дисков используют специальные устройства – дисководы.
В последнее время всё больше распространяется так называемая флэш-память. Она представляет собой микросхемы ППЗУ. Модуль флэш-памяти подключается к компьютеру с помощью разъёмного соединения. Во флэш-памяти нет движущихся механических частей, поэтому они обеспечивают высокую надёжность хранения данных при использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых видеокамерах и фотоаппаратах и т.п.).

трекбол (Ввод графической информации и работа с графическим интерфейсом программ)
Сканер

(Преобразование графической информации в компьютерную форму представления)
Цифровые   фотоаппараты и видеокамеры (Ввод графической информации)
Микрофон (Ввод звуковой информации)

Устройства вывода информации

Дисплей (монитор) (Отображение текстовой и графической информации на экране)
Принтер (Вывод на бумагу текстовой и графической информации)
Плоттер (Вывод на бумагу широкоформатных изображений)
Акустические колонки (Вывод звуковой информации)

принцип построения. Основу такого компьютера составляет системная (материнская) плата.
На ней размещаются системная

магистраль и имеются разъёмные соединения для установки процессора, внутренней памяти и контроллеров внешних устройств (слоты). Это дает пользователю возможность самому комплектовать компьютер, при необходимости модернизировать или ремонтировать путём замены модулей. 
Системная плата вместе с подключенными к ней модулями размещается в системном блоке. В нём же находятся дисководы и блок питания. С тыльной стороны системного блока находятся разъёмные соединения для подключения электрического питания, внешних устройств и сети.

зависит скорость обработки данных компьютером.
Не менее важна для работы компьютера оперативная

память (ОЗУ). Модули памяти характеризуются быстродействием (максимальной скоростью записи или считывания информации) и информационной ёмкостью. В один компьютер можно установить несколько модулей ОЗУ.
Необходимым компонентом компьютерной системы является внешняя память. Носители информации могут быть различны по принципу записи и считывания данных и информационной ёмкости. Наличие устройств для записи и считывания различных носителей является важной характеристикой компьютера.
Наличие клавиатуры и дисплея необходимы для работы пользователя с ПК, но во многих случаях не обойтись без дополнительных внешних устройств. Их наличие или возможность их подключения – ещё одна важная характеристика компьютерной системы.
Всё, что сказано выше о характеристиках компьютера имеет отношение к аппаратной части компьютерной системы, но не менее важным показателем качества компьютера является его программное обеспечение.

него установить), называют его программным обеспечением (ПО). Выделяют три вида ПО:
Системное

ПО необходимо для правильного функционирования компьютерной системы, обеспечения связи с пользователем и периферийным оборудованием, обслуживания компьютера, тестирования и диагностики неисправностей и т.д. Основой системного ПО является операционная система. К системным программам относят драйверы (программы для подключения внешних устройств), утилиты (программы для обслуживания), антивирусные программы, файрволы (защита от вирусов, вредоносных программ, фильтрация информации) и т.д.
Прикладное ПО (приложения) дает возможность пользователю работать с информацией различных видов. Каждый пользователь нуждается в приложениях общего назначения (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, коммуникационные программы и др.). Для использования в различных видах профессиональной деятельности могут быть использованы приложения специального назначения (бухгалтерские программы, системы автоматизированного проектирования и др.).
Системы программирования - инструменты для программистов. Они представляют собой набор программ, с помощью которых можно создать другие программы. Каждая система программирования базируется на одном из языков программирования.

хранятся на внешних носителях информации в виде файлов.
 Файл – информация,

имеющая собственное имя и хранящаяся во внешней памяти.
Практически во всех операционных системах имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой. Первую часть (собственно имя) дает файлу пользователь, а вторую часть (расширение) задает программа при его создании (или пользователь выбирает возможные варианты расширений - форматов). Расширение файла указывает на тип (формат) файла.
 Одноуровневая файловая система – простая последовательность файлов. Для отыскания файла в такой структуре достаточно знать имя диска и имя файла. Например, если файл Проба .doc находится на диске в дисководе «А», то его «полный адрес» выглядит так: А:\Проба .doc

диске. Кроме самих файлов в такой структуре присутствуют папки (каталоги). Каждая

папка (каталог) может содержать файлы и вложенные папки.
Такая структура подразумевает использование нескольких параметров, определяющих местоположение файла. Первая координата - имя носителя. Второй координатой, определяющей адрес файла, является последовательность имен папок (каталогов), начиная с самого верхнего уровня (верхний уровень называют корневым каталогом диска) и заканчивая той папкой (каталогом), в которой непосредственно находится файл. Третья «координата» - имя файла. Последовательно записанные имя диска, последовательность имен папок  и имя файла называют путем к файлу. Например:  D: \ Documents \ Юмор \ Анекдот.doc

также компьютерных программ и данных, которые хранятся во внешней памяти в

виде файлов. Все компоненты системы должны правильно взаимодействовать друг с другом и с пользователем. Взаимодействие между компонентами компьютерной системы называют интерфейсом.
Современные ОС поддерживают диалог с человеком посредством графического интерфейса пользователя. В современных ОС часто присутствуют файловые менеджеры (Windows Commander, Far и др.), которые по своему внешнему виду и интерфейсу пользователя повторяют программу-оболочку неграфической ОС. Сейчас в России и в мире  наибольшее распространение получили ОС семейства Microsoft Windows. ОС этого семейства отличаются удобным графическим интерфейсом и большим количеством разнообразных приложений. В то же время, эти ОС имеют невысокую надёжность работы: склонны к "зависанию", периодическому возникновению ошибок, для них же написано большинство вирусов. 

стол и панель задач.
Большая часть экрана – Рабочий стол. На нём

можно увидеть значки (они обозначают различные объекты) и ярлыки (они служат для быстрого доступа к объектам, находящимся не на рабочем столе). Ярлыки внешне отличаются от значков наличием маленькой стрелочки в нижнем левом углу. В зависимости от версии ОС набор этих значков может быть различным . Остальные значки и ярлыки размещает на рабочем столе пользователь.
В нижней части располагается Панель задач, на которой находятся кнопка Пуск, кнопки выполняемых задач, индикаторы и часы. Кнопка Пуск открывает Главное меню, дающее доступ к основным ресурсам системы.
Windows – многозадачная система, то есть параллельно могут выполняться несколько задач. Каждое запущенное приложение или открытая папка обозначается кнопкой в панели задач. Индикаторы показывают текущий режим работы системы.

Существуют окна приложений и окна документов. Окно приложения показывает запущенное приложение . Внутри окна

приложения можно открывать окна документов (документами в Windows называют файлы; на рисунке это окно выделено красным цветом). Если открыто несколько окон, то одно из них активное (Вы в нём работаете), а остальные - пассивные (зона заголовка не выделена цветом). Чтобы сделать окно активным достаточно щелкнуть в любой его части  левой кнопкой мыши. Размеры окон, их положение на рабочем столе и порядок показа открытых окон можно регулировать. В верхней правой части окна находятся кнопки Свернуть, Развернуть/Восстановить и Закрыть.

выбор и тем самым активизировать тот или иной объект (например, выполнить команду).  Каждый объект

в Windows связан со своим меню, которое вызывается щелчком правой кнопки мыши и позволяет выполнять с этим объектом допустимые операции. Такие меню называют контекстными.  Щёлкните правой кнопкой мыши по любому объекту - появится его контекстное меню. В окнах приложений также содержатся меню команд, которые пользователь может применять, работая с приложением. Объекты меню могут быть представлены в текстовом или графическом виде. В последнем случае меню представляет собой кнопки, изображенные на экране дисплея и снабженные рисунками, поясняющими их назначение - пиктограммами. Окно приложения изображенное выше, снабжено как текстовым, так и графическим меню.

стол. Далее располагаются системные папки Мой компьютер, Сетевое окружение, Корзина (в Windows XP и Windows Vista все эти объекты

кроме Корзины находятся в Пуске). Пользователь может частично изменять иерархию системы и помещать наиболее часто используемые объекты (или их ярлыки) на рабочий стол.
Для удобства пользователя каждому типу файлов поставлена в соответствие пиктограмма по внешнему виду которой можно догадаться о содержимом файла и понять с помощью какой программы его можно открыть.