Шифрование-дешифрование (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ)

Широкое использование средств шифрования в гражданском документообороте – одна из характерных черт информационного общества. С помощью технологий шифрования происходит проверка полномочий клиентов, удостоверение прав пользователей. Процедуры шифрования и дешифрования сопровождают звонки с мобильного телефона, обращения к службам Интернета, платежи, выполняемые с помощью карт платежных систем.

Познакомимся с одной из простейших технологий шифрования на примере операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Шифрование становится возможным благодаря важной особенности операции: операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ обратна самой себе (A XOR Q) XOR Q = A.

Таким образом, первую операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с ключом Q можно использовать как шифрование, а вторую – как дешифрование с тем же ключом.

Маскирование данных

Бывают случаи, когда нужно обнулить не весь байт, а какой-то отдельный бит. Эта операция называется маскированием. Тот бит, который обнуляется в ходе этой операции, называется маскируемым битом. Для построения примера нам потребуется знать, что коды одноименных прописных и строчных букв различаются только содержанием пятого бита, 0 для прописных и 1 для строчных. Это означает, что если взять любой текст и в коде каждой буквы обнулить пятый бит, то получится тот же текст, но записанный прописными буквами. Маскирование данных выполняют с помощью логической операции И:

A AND B = X.

В этом примере число B называют маской. Нулевые биты маски закрывают собой соответствующего биты исходного числа.

Операцию маскирования применяют при информационном обмене с устройствами ввода/вывода. Устройство может быть подключено к компьютеру восьмижильным кабелем. Если известно, что ожидаемый сигнал поступает по второму и четвертому проводникам, то все прочие данные, поступающие по другим проводникам, нужно замаскировать, например, так: A AND 00010100 = A AND 20

Фильтрация данных (И)

Посмотрим на операцию маскирования с другой стороны. Пусть снова A AND B = X. Можно сказать, что в результирующий байт X проходят только те биты исходного байта A, которым в байте B соответствует единица. Операция напоминает просеивание через решето и называется фильтрацией. Байт В называется в данном случае фильтром. Фильтр пропускает без изменения те биты исходного числа, для которых соответствующие биты фильтра равны единицы.

Маскирование и фильтрация – одна и та же операция. Если цель в том, чтобы скрыть ненужные биты данных, операцию называют маскированием. Если цель в том, чтобы выявить только нужные биты данных, то операцию называют фильтрованием. Маску формируют нулями, а фильтр – единицами

11. Кодирование информации в ЭВМ.

Для представления информации в памяти ЭВМ (как числовой, так и не числовой) используется двоичный способ кодирования.

Элементарная ячейка памяти ЭВМ имеет длину 8 бит (байт). Каждый байт имеет свой номер (его называют адресом). Наибольшую последовательность бит, которую ЭВМ может обрабатывать как единое целое, называют машинным словом. Длина машинного слова зависит от разрядности процессора и может быть равной 16, 32 битам и т.д.

Для кодирования символов достаточно одного байта. При этом можно представить 256 символов (с десятичными кодами от 0 до 255). Набор символов персональных ЭВМ IBM PC чаще всего является расширением кода ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный американский код для обмена информацией).

В некоторых случаях при представлении в памяти ЭВМ чисел используется смешанная двоично-десятичная «система счисления», где для хранения каждого десятичного знака нужен полубайт (4 бита) и десятичные цифры от 0 до 9 представляются соответствующими двоичными числами от 0000 до 1001. Например, упакованный десятичный формат, предназначенный для хранения целых чисел с 18-ю значащими цифрами и занимающий в памяти 10 байт (старший из которых знаковый), использует именно этот вариант.

Другой способ представления целых чисел — дополнительный код. Диапазон значений величин зависит от количества бит памяти, отведенных для их хранения. Например, величины типа Integer (все названия типов данных здесь и ниже представлены в том виде, в каком они приняты в языке программирования Turbo Pascal. В других языках такие типы данных тоже есть, но могут иметь другие названия) лежат в диапазоне от –32768 (–2¹⁵) до 32767 (2¹⁵ – 1) и для их хранения отводится 2 байта; типа LongInt — в диапазоне от –2³¹ до 2³¹ – 1 и размещаются в 4 байтах; типа Word — в диапазоне от 0 до 65535 (2¹⁶ – 1) (используется 2 байта) и т.д.

12. Системы счисления и их классификация.

Системой счисления называется совокупность символов и приемов, позволяющих однозначно изображать числа.Или, в общем случае, это специальный язык, алфавитом которого являются символы, называемые цифрами, а синтаксисом - правила, позволяющие однозначно сформировать запись чисел. Запись числа в некоторой системе счисления называется кодом числа.

Непозиционные системы счисления - это системы счисления, алфавит которых содержит неограниченное количество символов (цифр), причем количественный эквивалент любой цифры постоянен и зависит только от начертания и не зависит от положения в числе. Такие системы строятся по принципу аддитивности, т.е. количественный эквивалент числа определяется как сумма цифр в числе. Наиболее известными представителями непозиционных систем счисления являются иероглифические и алфавитные, в частности, иероглифическая система - римская система счисления.

Позиционными называются такие системы счисления, алфавит которых содержит ограниченное количество символов, причем значение каждой цифры определяется не только ее начертанием, но и находится в строгой зависимости от позиции в числе. Основное достоинство позиционных систем счисления - удобство выполнения вычислений.

Позиционные системы счисления разделяются на ряд подклассов.

13. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую.

Для перевода двоичного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 2, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Для перевода восьмеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 8, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Для перевода шестнадцатеричного числа в десятичное необходимо его записать в виде многочлена, состоящего из произведений цифр числа и соответствующей степени числа 16, и вычислить по правилам десятичной арифметики:

Для перевода десятичного числа в двоичную систему его необходимо последовательно делить на 2 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 1. Число в двоичной системе записывается как последовательность последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Для перевода десятичного числа в шестнадцатеричную систему его необходимо последовательно делить на 16 до тех пор, пока не останется остаток, меньший или равный 15. Число в шестнадцатеричной системе записывается как последовательность цифр последнего результата деления и остатков от деления в обратном порядке.

Чтобы перевести число из двоичной системы в восьмеричную, его нужно разбить на триады (тройки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую триаду нулями, и каждую триаду заменить соответствующей восьмеричной цифрой

Чтобы перевести число из двоичной системы в шестнадцатеричную, его нужно разбить на тетрады (четверки цифр), начиная с младшего разряда, в случае необходимости дополнив старшую тетраду нулями, и каждую тетраду заменить соответствующей восьмеричной цифрой

Для перевода восьмеричного числа в двоичное необходимо каждую цифру заменить эквивалентной ей двоичной триадой.

14. Постановка экономических задач и этапы их решений.

Под постановкой задачи понимается совокупность решений по составу и содержанию входных и выходных сообщений, по процедурам преобразования входных сообщений в выходные с учетом рационального использования всех видов ресурсов - технических, информационных, программных и др. При постановке задачи однозначно определяется цель решения и условия ее реализации в целостной системе; проводится предпроектное обследование объекта, т.е. получение информации о состоянии объекта и возможности автоматизации процесса управления объектом; рассматриваются возможные варианты решения задачи.

Экономическая постановка задачи. Вначале нужно осознать задачу, четко сформулировать ее. При этом определяются также объекты, которые относятся к решаемой задаче, а также ситуация, которую нужно реализовать в результате ее решения. Это - этап содержательной постановки задачи. Для того, чтобы задачу можно было описать количественно и использовать при ее решении вычислительную технику, нужно произвести качественный и количественный анализ объектов и ситуаций, имеющих к ней отношение. При этом сложные объекты, разбиваются на части (элементы), определяются связи этих элементов, их свойства, количественные и качественные значения свойств, количественные и логические соотношения между ними, выражаемые в виде уравнений, неравенств и т.п. Это - этап системного анализа задачи, в результате которого объект оказывается представленным в виде системы. Следующим этапом является математическая постановка задачи, в процессе которой осуществляется построение математической модели объекта и определение методов (алгоритмов) получения решения задачи. Это - этап системного синтеза (математической постановки) задачи. Следует заметить, что на этом этапе может оказаться, что ранее проведенный системный анализ привел к такому набору элементов, свойств и соотношений, для которого нет приемлемого метода решения задачи, в результате приходится возвращаться к этапу системного анализа. Как правило, решаемые в экономической практике задачи стандартизованы, системный анализ производится в расчете на известную математическую модель и алгоритм ее решения, проблема состоит лишь в выборе подходящего метода.

Следующим этапом является разработка программы решения задачи на ЭВМ. Для сложных объектов, состоящих из большого числа элементов, обладающих большим числом свойств, может потребоваться составление базы данных и средств работы с ней, методов извлечения данных, нужных для расчетов. Для стандартных задач осуществляется не разработка, а выбор подходящего пакета прикладных программ и системы управления базами данных.

На заключительном этапе производится эксплуатация модели и получение результатов.

Таким образом, решение задачи включает следующие этапы:

1. Содержательная постановка задачи.

2. Системный анализ.

3. Системный синтез (математическая постановка задачи)

4. Разработка или выбор програмного обеспечения.

5. Решение задачи.

15. Понятие алгоритма, его свойства и формы представления.

Алгоритм- понятное и точное предписание исполнителю совершить после­довательность действий (набор операций и правил их чередования), направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.

Основными свойствами алгоритма являются:

1. детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процecca при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер;
2. результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат;
3. массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа;
4. дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений.

Чтобы довести алгоритмы до пользователя, в зависимости от их назначения они должны быть формализованы по некоторым правилам (соглашениям) посредством конкретных изобразительных средств. При этом существует множество способов, отличающихся по простоте, наглядности, компактности, степени формализации, ориентации на машинную реализацию и другим показателям. Наибольшее распространение получили следующие виды записи: словесная, формульно-словесная, блок-схемная, табличная, программы для микрокалькуляторов (МК), язык операторных схем и языки программирования.

16. Классификация алгоритмов (линейные, разветвляющиеся, циклические).

Преобразования величин, реализуемые в алгоритмическом языке, осуще­ствляются по операторам (командам), располагаемым в заданной последова­тельности. Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.

Структура алгоритма является линейной, если она образована последова­тельностью простых операторов (команд).

Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого обеспечивается переход на один из двух возможных шагов.

Циклический алгоритм - алгоритм, предусматривающий многократное по­вторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. Группа команд (операторов), выполняющихся одна за другой, называется серией, которая может состоять из одного оператора

17. Структурный подход к разработке алгоритмов.

Практический опыт привел к формированию особой методики организации алгоритмов, применение которых снижает вероятность ошибок в процессе разработки и записи, повышает надежность, упрощает понимание и модификацию, облегчает их сопровождение. Такую методику организации алгоритмов называть структурным подходом. Необходимость в детальных блок-схемах при нем уменьшается или вообще отпадает.

Часто структурный подход отождествляется с таким конструированием алгоритмов, при котором применяются три основные базовые структуры: СЛЕДОВАНИЕ, РАЗВИЛКА, ПОВТОРЕНИЕ. Доказано,что алгоритм решения любой логической задачи можно составить только их них. Этот результат установлен Боймом и Якопини. При описании структур употребляются специальные обозначения для обработки, проверки, слияния, а также соединительные линии.

Следование. Это самая важная из структур, обозначающая, что два условия должны быть выполнены друг за другом:

Развилка. Эта структура (ЕСЛИ – ТО – ИНАЧЕ) обеспечивает выбор между двумя альтернативами. Делается проверка и затем выбирается один из путей. Каждый из них (альтернативы ТО и ИНАЧЕ) ведет к общей точке слияния. Выбираемые пути могут обозначаться метками истина/ложь (T/F), да/нет, +/– и т.п. развилка может быть двух видов: полная условная конструкция и неполная.

Цикл (или повторение). Базоваяструктура ЦИКЛ может быть двух видов: ЦИКЛ – ПОКА и ЦИКЛ – ДО.

18. История развития и поколения ЭВМ.

В настоящее время выделяют 5(6) поколений ЭВМ. Они различаются конфигурацией, элементной базой, составом периферийных устройств, скоростью счета и объема памяти.

1 поколение.(1946-1955)Родоначальницей стала ЭВМ EWIAC- характерные признаки:

1) Использование в качестве электронных ламп

2) Применение перфолент и перфокарт при вводе и выводе информации

3) Большие габариты и вес

4) Невысокая надежность работы

5) Невысокое быстродействие: 10 тыс операций в сек.

Отечественные представители: МЭСМ, БЭСМ, ЭВМ Урал и др.

2 поколение (1955-1960). вместо электронной лампы в них использовались полупроводники транзисторы, что позволило повысить надежность, в т.ч. снизить ее габариты, вес, потребляемую мощность, а так же значительно повысить производительность. Для написания программы стали использоваться языки программирования, быстродействие – сотни тысяч операций в сек. В качестве внешних запоминающих устройств использовались магнитные ленты и барабаны. Представители: Минск-32, БЭСМ -6, Урал-14, малые- Мир. Быстродействие- миллионы операций в сек.

ЭВМ 2 поколения имели возможность совмещать функцион. операции, т.е. работать в режиме разделения времени и в режиме мультипрогр.

3 поколение(1960-…) Элементарная база- интегральные микросхемы, высокое быстродействие, надежность, малые габариты и потребляемая мощность. ЭВМ этого поколения построены по принципу параллельной и независимой работе устройств. Появились семейства моделей, программно и аппаратно-совместимы снизу-вверх и обладающие от модели к модели возрастающ. возможност. … В этот же период появилось программное обеспечение, операционные системы, система управления базами данных, система автоматизированного проектирования, развиваются АССУ , разрабатываются пакеты прикладных программ, развиваются алгоритмические языки и системы программирования. Представители отечеств. ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ, Единая серия, серия малых машин. Заруб.представит. IВМ / 360

4 поколение. — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров.

В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см².). БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, ”Эльбрус”, ”Макинтош ”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры- IBM PC.

19. Классификация ЭВМ.

Рассмотрим некоторые из наиболее популярных классификаций:

· по принципу действия. Критерием деления вычислительных машин здесь является форма представления информации, с которой они работают

1. аналоговые (АВМ) - вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).
Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется по желанию оператора и может быть сделана сколь угодно большой (больше ,чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность 2-5%).На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.

2. цифровые (ЦВМ) - вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

3. гибридные(ГВМ) - вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.
Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации - электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

· по назначению

1. универсальные (общего назначения) - предназначены для решения самых различных технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

2. проблемно-ориентированные - служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами. К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы

3. специализированные - используются для решения узкого крута задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы. К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

· по размерам и функциональным возможностям

1. сверхбольшие (суперЭВМ)

2. большие

3. малые

4. мини

5. сверхмалые (микроЭВМ)

20. Виды архитектуры ЭВМ.

21. Устройство и принцип действия ЭВМ.

Современные ЭВМ построены в соответствии с принципами, сформулированными фон Нейманом в 1945 г.:

1. Принцип программного управления: ЭВМ работает по программе, которая находится в оперативной памяти и выполняется автоматически; программы дискретны и представляют собой последовательность команд, каждая из которых осуществляет отдельный акт преобразования информации; все разновидности команд образуют систему команд машины.

2. Принцип условного перехода: При выполнении программы возможен переход к той или иной команде в зависимости от промежуточных результатов вычислений; это допускает создание циклов.

3. Принцип хранимой информации: Команды как и операнды представляются в машинном коде и хранятся в оперативной памяти. При работе команды обрабатываются устройством управления процессора, а операнды -- арифметико-логическим устройством.

4. Принцип использования двоичной системы счисления: Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на элементы, называемыми словами. В двоичной системе используются две цифры 0 и 1, что соответствует двум состояниям двустабильной системы (кнопка нажата-отпущена, транзистор открыт-закрыт, ...)

5. Принцип иерархичности ЗУ: Компромисом между необходимыми большой емкостью памяти, быстрым доступом к данным, дешевизной и надежностью является иерархия запоминающих устройств: 1) быстродействующее ОЗУ, имеющее небольшую емкость для операндов и команд, участвующих в вычислениях; 2) инерционное ВЗУ, имеющее большую емкость для информации, не участвующей в данный момент в работе ЭВМ.

Кроме того, современные ЭВМ построены в соответствии с принципами: Магистрально-модульный принцип построения: ЭВМ состоит из модулей: ЦП, ПЗУ, ОЗУ, ВЗУ, устройств ввода и вывода, подключенных к магистрали, состоящей из шин управления (шины команд), адресов и данных. При этом сокращается аппаратура, стандартизируется процедура обмена информацией, но исключается одновременный обмен между несколькими устройствами. ЦП состоит из устройства управления, арифметико-логического устройства, микропроцессорной памяти. Внутренняя память ЭВМ: ПЗУ (самотестирование и загрузка ОС), и ОЗУ (хранение оперативной информации). Внешняя память: НЖМД, НГМД, CD-ROM, DVD-ROM, Zip-диск, стример (хранение больших объемов информации). Устройства ввода: клавиатура, мышь, трекбол, сканер, цифровая фото- и видеокамера. Устройства вывода: монитор, ЖК-дисплей, звуковые колонки, принтер, ЖК-проектор.

Принцип открытой архитектуры -- компьютер не является неразъемным устройством, он может быть собран из независимо изготовленных частей. На системной плате размещены системы, обрабатывающие информацию. Блоки, управляющие всеми устройствами ЭВМ (видео, звуковая, сетевая платы и т.д.), вставляются в стандартные разъемы (слоты) на системной плате. Системный блок содержит микропроцессор, ОЗУ, контроллеры различных устройств, накопители для жесткого, гибкого и компакт дисков, блок питания.

22. Основные внешние устройства ПК: запоминающие устройства и устройства ввода/вывода информации.

Внешние устройства обеспечивают взаимодействие компьютера с окружающей средой — пользователями, объектами управления и другими компьютерами.

Внешние устройства подключаются к компьютеру через специальные разъемы-порты ввода-вывода. Порты ввода-вывода бывают следующих типов:

параллельные (обозначаемые LPT1 — LPT4) — обычно используются для подключения принтеров;
последовательные (обозначаемые СОМ1 — COM4) — обычно к ним подключаются мышь, модем и другие устройства.

Наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами являются:
• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);
• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);
• накопители на оптических дисках (CD-ROM).
Реже в качестве устройств внешней памяти персонального компьютера используются запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте — стримеры.

К внешним устройствам относятся:
1. устройства ввода информации;
2. устройства вывода информации;
3. диалоговые средства пользователя;
3. средства связи и телекоммуникации.

К устройствам ввода информации относятся:

1.клавиатура — устройство для ручного ввода в компьютер числовой, текстовой и управляющей информации;
2. графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в компьютер;
3. сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в компьютер машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;
4. устройства указания (графические манипуляторы) — для ввода графической информации на экран монитора путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в компьютер (джойстик, мышь, трекбол, световое перо);
4. сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в компьютер).

К устройствам вывода информации относятся:

1. графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации на бумажный носитель;
2. принтеры — печатающие устройства для вывода информации на бумажный носитель.

Внешние устройства- это устройства, подключаемые к ПК.
1. Принтер – печатает на бумаге.

Бывает:

а) матричный – печатает иголками через красящую ленту;

б) струйный – разбрызгивает краску по листу бумаги;

в) лазерный – наносит специальный порошок на бумагу с помощью лазерных лучей.
Принтеры всех этих видов бывают: черно-белые и цветные.

2. Сканер - вводит рисунки и тексты в компьютер. Бывает: ручной и планшетный .
3. Модем - соединяет компьютер с телефонной линией. Бывает: внешний и внутренний.
4. Звуковые колонки - воспроизводят звуки и мелодии. Компьютер оборудованный звуковыми колонками и звуковой платой называется мультимедийным. Мультимедиа – это объединение звука и видео.

23. Структура программного обеспечения, его характеристики.

Программное обеспечение

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

 системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

 прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

 инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

 Системное ПО

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.

Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

К системному ПО относятся:

 операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

 программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

 операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

 Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

 утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

К утилитам относятся:

 диспетчеры файлов или файловые менеджеры

 средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

 средства просмотра и воспроизведения

 средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

 средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

 средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

К прикладному ПО, например, относятся:

 Комплект офисных приложений MS OFFICE

 Бухгалтерские системы

 Финансовые аналитические системы

 Интегрированные пакеты делопроизводства

 CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)

 Редакторы HTML или Web – редакторы

 Браузеры – средства просмотра Web - страниц

 Графические редакторы

 Экспертные системы
И так далее.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:
1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.
2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей(файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.
3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код.
Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ.
4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

 Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

 Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

 Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ

 Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows

24. Системное программное обеспечение, его структура.

Главной частью системного программного обеспечения является операционная система.

Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

К системному ПО кроме ОС следует отнести и множество программ обслуживающего, сервисного характера. Например, это программы обслуживания дисков (копирование, форматирование), сжатия файлов на дисках (архиваторы) борьбы с компьютерными вирусами и многое другое.

Для выполнения на компьютере конкретных работ (создания текстов и рисунков, обработки числовых данных и т. д.) требуется прикладное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение можно р