sexy_sladuranka___
06-23-2008, 13:20
КОМПЮТЪРЕН ХАРДУЕР
Компютърният хардуер е съвкупността от всички физически компоненти на компютъра, както и от всички периферни устройства като монитор, мишка, принтер, клавиатура и др. Най-общо хардуерът (hard - твърд; прев. англ.) обхваща всички компютри на дадено място, било то настолни, мобилни или сървърни машини. Състои се от няколко основни компонента, които съставляват всеки един компютър: централен процесор, дънна платка, оперативна памет. Към тях се добавят входно-изходни устройства, които преди години са били в един вид - например четец на перфокарти и принтер - а днес най-често са клавиатура, мишка и монитор, както и всевъзможни други устройства, които разширяват функционалността на компютъра като най-общо се разделят на 3 части : допълнителни компоненти (флопидисково устройство, харддисково устройство, устройство с магнитна лента, CD-ROM, DVD-ROM, USB флаш, SCSI-контролер, тв тунер) , външни компоненти (принтер, скенер, плотер, модем, микрофон, уеб камера, акустично устройство, непрекъсваемо токозахранване) и входно-изходни устройства (компютърна клавиатура, мишка, светлинна писалка, джойстик, графичен таблет, тъчпад).
Централен процесор е основната част, която декодира и изпълнява инструкциите от програмното осигуряване. С напредъка в миниатюризацията при производството на интегрални схеми през 70-те, 80-те и 90-те години на XX век, централните процесори все по-често се изпълняват като една ИС и се наричат микропроцесори. През 1999 г. развитието на технологиите позволява съвместяването на два централни процесора в рамките на една интегрална схема и отделните процесори биват наричани процесорни ядра. В такъв контекст терминът „процесор“ се използва за обозначаване на цялата ИС и се говори за едно- и дву- и многоядрени процесори
Дънната платка, наричана и просто дъно, е електронна печатна платка, представляваща 'гръбнака' на една компютърна система.
В персоналният компютър, тя е носител на основната електроника като чипсет, памет, процесор, както и шините за връзка между тях. На нея са монтирани и редица слотове за включване на периферни компоненти.
Оперативна памет е компонент в хардуера за средносрочно съхраняване на резултати от операциите. Има два типа оперативна памет: постоянна (ROM) и памет с произволен достъп (RAM). Паметта ROM съхранява информация дори когато компютърът е изключен. Най-важните програми на компютъра са записани на паметта ROM, включително и програмата, която при включване на компютъра проверява дали всичките му компоненти работят правилно. За разлика от паметта ROM, RAM съхранява информацията само когато компютърът е включен.
ПРОГРАМНО ОСИГУРЯВАНЕ
Програмно осигуряване е съвкупността от цялата информация от инструкции и данни, необходими за работата на всяка електронно изчислителна машина. Употребява се главно в сферата на информационните технологии. Обикновено инструкциите се задават като съвкупност от алгоритми, групирани като програми с различно предназначение. Освен самите алгоритми, за изпълнението на програмите са необходими и начални данни. Резултатът от действието на даден алгоритъм може да служи като начални данни за стартирането на друг и т.н., обединявайки програмите в едно. В този смисъл все повече се налага и терминът софтуер, който е заемка от английски (software) и исторически се е наложил като антоним на хардуер - материалната част на компютърните системи. Все пак границата между софтуер и хардуер се размива, когато се отчете, че програмното осигуряване има все пак някакви материални носители, от които изчислителната машина чете програмите. Тези носители, както и инструкциите за работа с програмите и тяхната поддръжка (документация), са спомагателни елементи от софтуера.
В масовите електронно-изчислителни машини (компютри) голяма част от софтуера е разположена на външна памет и може лесно да бъде променяна от потребителите според нуждите им. Инструкциите в централните процесори и специализираните интегрални схеми обаче се задават при програмирането им, и не могат да бъдат променяни директно от потребителя.
По принцип хардуерът е неизползваем без програмно осигуряване или софтуер. Най-ясно разликата между софтуер и хардуер се обяснява така: Хардуерът е всяко едно видимо и осезаемо устройство, както самият компютър, така и всяко едно периферно устройство. Софтуерът е само видим, но не и осезаем, когато работи - това са именно програмите.
Софтуерът се разделя на 4 подгрупи : системен софтуер, приложен софтуер, скриптов софтуер и платформен софтуер.
СИСТЕМЕН СОФТУЕР
Операционната система е специален вид софтуер, който се грижи за управлението на всички устройства, софтуерни и хардуерни компоненти в една компютърна система, както и за взаимодействието по между им. Тя се грижи за разпределяне на ресурсите в системата, и за управление на достъпа до тях на отделните програми.
ОС осигурява решаването на следните основни задачи:
• четене и зареждане на компютърна програма.
• извеждане на информация.
• запаметяване на данни.
За персоналните компютри съществуват стандартни Операционни системи, които са инсталирани в компютъра още при неговото закупуване.
Компонентите на ОС са: файлова система, команден интерпретатор и ядро.
Видове ОС:
1. MS-DOS (Microsoft Disk Operating System).
ОС, утвърдена като стандарт за Intel - процесори и IBM - съвместими компютри.
2. DR-DOS (Digital Research Operating System).
Разпространява се от фирма Novell и има подобни свойства и структура като MS-DOS.
3. Графична операционна система WINDOWS.
4. Други ОС - Unix, Macintosh; Linux и др.
В началния период на въвеждане на ОС се утвърждава наименованието Дискова операционна система, поради факта, че тя е се е записвала върху дисков носител (дискета или твърд диск). От тук произтича и широко популярното наименование ДОС.
На по-късен етап, с появяване на графичната операционна система WINDOWS, отново влиза в употреба наименованието Операционна система.
ПРИЛОЖЕН СОФТУЕР
Приложният софтуер включва потребителски приложения и програми, работещи като краен продукт и тясно свързващи потребителя със софтуер от по-ниско ниво. Това са най-известните сред потребителите програми, с който те имат пряк контакт и използват най-често. Пример за това са програми за обработка на текст, програми за разглеждане на графични изображения или уеб страници.
Видове приложен софтуер.
1.Приложни програми.
.Предназначени са за решаване на конкретни задачи на крайния потребител, например: Шах, Тест и др.
2. Програмни пакети.
Явяват се разновидност на ППО. Представляват логически свързано множество от програмни продукти, което решават задачи от определена предметна област, например: DOS, WINDOWS и т.н.
В най-общ случай, ПС се подразделя на фирмен и потребителски.
Фирмения софтуер включва така наречените фирмени програми. Те се разработват от специалисти или специализирани организации в областта на програмирането.
Фирменият софтуер е с общо предназначение и със специално предназначение;
Фирмен софтуер с общо предназначение обслужва потребители , работещи в различни области при извършване на еднакви дейности.
Предимства:
• Намалена вероятност от възникване на грешки при работата.
• Ниска цена.
• Универсалност на прилагане.
• Придружава се от подробна документация.
• Недостатъци:
• Изисква от потребителя повече усилия при разработката на конкретни приложения .
• Потребителят носи отговорност за сигурността на данните.
Фирменият софтуер със специално предназначение се използва се за подпомагане на специфични дейности. В най-общ случай се подразделя на специализиран и универсален.
Специализираният софтуер включва:
• Програми за обслужване на ресторанти, хотели и т.н.
• Програми за обслужване на банки, пощи и т.н.;
• Универсалният софтуер включва:
• Текстови редактори - за създаване на текстови документи.
• Електронни таблици - за извършване на стандартни счетоводни процедури.
• Информационни системи /програми, работещи с бази данни/ - за оси-гуряване на бърз достаъп до разнообразни данни - например за дадена болница.
• Графични пакети - за графично проектиране и компютърно рисуване.
Интегрирани пакети представляват програмни пакети, включващи няколко разнотипни приложения. Всяко от тях се реализира от отделна приложна програма.
Притежават редица предимства като:
• Еднообразен интерфейс и помощни средства.
• Възможност за превключване от едно приложение в друго.
• Обмен на данни между тях /текстови, числови, графични и др.
• Общи за всички приложение подходи при работа.
Това означава, че значителна част от знанията и уменията придобити при усвояване работата с едно от приложенията, могат да се използват при работа и с останалите приложения.
Пример: Microsoft Office. Включва вградени приложения за текстообработка /Word/, електронни таблици /Excel/, бази от данни /Access/ и др.
Процесор
>Тази част идва от сливането с Процесор< Съвременният микропроцесор най-общо се състои от от ядро и кеш-памет (от първо, второ и трето ниво, а може и да липсва) и входни, изходни и контролни изводи от общ електрически характер. Той изпълнява набор от команди, реализирани логически от транзисторни схеми. Основни характеристики са: честота на работа на ядрото, честота на работа с входно/изходните канали и обем на кеш-паметта за всяко ниво. Процесорът също така може да бъде синхронен (синхронизиран с външен или вътрешен източник на честота - кварц) или асинхронен, който не използва синхронизиращ източник. Процесорът 80x86 се състои от две части: устройство за магистрален интерфейс (Bus interface unit), което образува интерфейса към адресната магистрала за данни, прочита инструкциите в паметта и обменя данни с паметта или периферните устройства, и изпълнително устройство което обработва прочетените инструкции и данни. Докато изпълнителният блок още обработва една инструкция, следващите байтове-инструкции се прочитат от паметта от устройството за магистрален интерфейс и се подреждат на опашка. Чрез този начин на паралелна работа се повишава значително скоростта на обработката. При Pentium паралелната обработка е развита още повече. При него освен по една свръхбързодействаща междинна памет (кеш-памет) за инструкции и за данни има още един предварително запълван буфер за инструкции и две паралелно работещи аритметично-логически устройства за цели числа (ALU), така че могатда се извършват паралелно две аритметични операции. Процесорът за обработка на числа с плаваща запетая е интегриран в чипа и работи също така паралелно с целочислените устройства. Той е реализиран с конвейерна структура - обработката на инструкциите протича на няколко стъпки. В устройството за магистрален интерфейс се намира блок от пет 16-разредни регистъра (при новите процесори, регистрите са 32-разредни), които посредством един суматор през магистралната система имат достъп до паметта (RAM/ROM). Същност и предназначение
Централният процесор е най-големият чип на дънната платка. Той е сърцето на компютърната система, изпълнява инструкциите и борави с данните. Представлява малка капсулирана силициева пластина с вградени микроелектронни елементи (транзистори). Микропроцесорите дълго време представляваха един-единствен чип, който се свързваше към различни по размер гнезда (sockets) върху дънната платка. Много от по-новите модели се произвеждат върху обособена платка с интегрални схеми, която се поставя в специален процесорен слот върху дънната платка. Най-важните характеристики на един процесор са:
Паметта е необходима на процесора, за да извършва своите изчисления . Размерът и архитектурата на паметта имат значение за нивото на сложността на проблемите, които може да решава. Различават се два типа памети:
ROM (Read only memory) - памет само за четене , която статично (без възможност за промяна) съхранява данни и програми, обслужващи постоянни функции на компютъра . Тя запазва съдържанието си и след изключване компютъра . Потребителят няма достъп до тази памет.
На такава памет е записана BIOS – Базова Входно/Изходна Система – набор от програми, които предават на системата данни, идентифициращи машината, процедури за тестване, програми, позволяващи на потребителския софтуер да поема контрола над хардуера и др.
RAM (Random access memory) - памет, в която динамично се зареждат данните и програмите, които се използват в дадения момент за изпълнението на Вашите задачи. Съдържанието на тази памет изчезва след изгасяне на компютъра. Размерът на тази памет влияе върху бързодействието на изпълняваните програми.
RAM паметта е втората по важност характеристика на компютъра, която трябва да знаете при оценката на наличния Ви компютър или при закупуването на нов. RAM паметта се измерва в мегабайти ( MB) - 1 МВ е около 1 милион символа.
В съвременните компютри, работещи с Windows, е препоръчително да се използва поне 32 МВ памет. Ако използвате мултимедийни приложения - с графики, образи, звук и анимация е добре паметта да е поне 64 МВ. Поради падането на цените на паметта е добре да си купите направо 128 МВ RAM. При закупуване на софтуер и мултимедийни пакети проверявайте какви са техните изисквания към RAM памет.
Кратка история на графичният интерфейс
При появата си първите домашни компютри, с операционни системи (на първият Altair се е работило с директно програмиране с машинен код) и монитор (Altair не е имал монитор, а дори и някои от следващите компютри са имали само светодиоди, или седем сегментни дисплеи с цифри и ограничен набор от букви), са били с т.н. текстов интерфейс – въвеждат се букви и цифри и компютърът е отговарял с букви и цифри. IBM, който почти винаги е бил стандарт в компютърната техника, бил обрекъл първите си модели, на текстов интерфейс понеже първият адаптер за използване на монитор, е работел само с текст (TGA – Text Graphic Adaptter) за щастие желанието на хората да имат и графика на компютрите си е довело до разработката на нови и по-мощни графични адаптери. Друга причина за това усъвършенстване е било товa, че другите фирми за производство на компютри са продавали дори и по времето на текстовият адаптер компютри извеждащи прилична графика. И накрая IBM са достигнали до доста важен повод за създаването на компютърната графика – създаването на IBM Personall Computer ! Те са искали този нов компютър да бъде най-купуваният на пазара и затова решили в него да използват иновативен графичен адаптер. Така нареченият MGA графичен адаптер (MGA – Monochrome Graphics Adapter) той е бил монохромен, защото и да беше направен цветен, повечето монитори тогава са били монохромни !
IBM PC с първият Windows
И естествено, тъй като компютъра на IBM бил доста успешен той веднага е бил подложен на усъвършенстване и на 3 –тото годишно изложение Комдекс са били демонстрирани и цветни монитори за персоналният компютър нa IBM. Причината била появата на новият графичен адаптер изобразяващ и цветна графика – CGA (Color Graphics Adapter) той бил едва с 4 цвята, но бил истински хит на пазара. Именно тогава започнала еволюцията на компютърният интерфейс. Появили се нови версии на операционната система ДОС на Microsoft която освен стандартният интерфейс имала и цветна графична програма обвивка така нареченият Shell. Тази програма изглеждала просто, на екрана е можела да се появява само по един прозорец. Икони е нямало, но със този шел се е въвело менюто в PC компютрите. Е, все пак добре е да се отбележи, че Microsoft не е пионера в графичният интерфейс. Още през 70-те се е бил появил компютърът Alto на Xerox който е имал не само менюта, но и напълно функционален графичен интерфейс със икони, прозорци и мишка. Интересно е да се отбележи, че Xerox отхвърлили проекта за този интерфейс с мотива, че той е играчка, а те са прекалено сериозна компания, за да го продават. Първите проумели важноста на графичният интерфейс били Apple. Те си купили технологията за него от Xerox. Първият техен компютър с такъв интерфейс бил Apple Lisa, но не само той го е получил. Световноизвестният Apple II също си получил интерфейса, но като отделен продукт. Apple IIGS пък се сдобил със същият интерфейс, но цветен. Обаче най-известният компютър с графичен интерфейс е Apple Macintosh в него той е удобен, лесен за използване и ефективен. Но нека се върнем към PC компютрите. През годините са се правили много разработки за такъв интерфейс. Една от тях е била доста известна – GEM. Той е бил доста мощен интерфейс, подобен на този на Apple, но специално за PC фирмата, която го произвеждала била Digitall Research - тя вече се била прочула със първата истинска операционна система за компютри – CP/M тя била разработена обаче за първите IBM несъвместими компютри със процесора Z80. След появата на IBM PC, обаче несъвместимостта на CP/M с него се оказала проблем, проблем който бил решен със създаването на CP/M 86. Само ,че сред потребителите на IBM компютри тази система не се наложила, защото те били предлагани със ДОС, която била по-лесна за използване и по-евтина. Така Digitall Research потънали продавайки само малки софтуерни продукти. За да не изчезне компанията се наложил удар и то бърз. Така се появил GEM.Тя била много успешна, но най-добре се наложила сред издателите с революционната система Ventura Publishing. Само, че този интерфейс се купувал отделно от друга фирма, която не била сътрудник на IBM като Microsoft. И ето какво станало – IBM искали графичен интерфейс, защото много хора предпочитали графичните компютри на Apple, а така IBM търпяли известни загуби , Microsoft също искали графичен интерфейс, защото без него се появил риск за тях IBM да спре търговията с тях и да се обърне към Digitall Research за графичен интерфейс. В крайна сметка станало ясно , че Microsoft не може да остане без интерфейс и трябва да си направи. Създали интерфейс почти идентичен с този на Apple, но за IBM, така се появил Windows.
Интерфейса на първият Windows
Първата версия била простичка и изглеждала доста неохотно. На екрана прозорците не са можели да се движат и оразмеряват а всички програми са се стартирали чрез главна програма наречена MS-DOS Executive. Иконите са се използвали само в малка лента със задачи в долната част на екрана. Windows обаче не се е извисил до звездите веднага. Трябвало е сериозно да се поработи по него докато стане достатъчно мощен. Така се появил и Windows 286 (2.03) и Windows 386(3.0) и Windows 3.11. В по-новите версии се въвели местенето на прозорци, оразмеряването на прозорци wallpaper-ите и screensaver-ите ,системата cut-paste и много други нови и нови функции. С появата на нов процесор Мicrosoft пускали нова версия, използваща всички нови негови фунции. C Windows 3.11 се преминало в новата ера на интерфейсите. Освен, че тази версия надскочила процесора 8086, използван в първите PC-та тя въвела мултимедията и превърнала графичните интерфейси, от проста покривка на ДОС промпта в отделни “операционни системи” за персоналните компютри. Все пак е добре да се отбележи, че Windows 3.0 въпреки, че поддържала 8086 била доста близка с версия 3.11. Те много си приличат, но 3.11 има някои по-разширени функции, като виртуална памет многозадачна работа мултимедия и др.