Существует много систем классификации компьютеров, среди которых выделяют четыре.
Классификация по назначению — ранний метод классификации, связанный с тем, как применяется компьютер. По этому принципу различают большие ЭВМ (электронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры.
Большие ЭВМ (mainframe) — самые мощные компьютеры, которые применяют для обслуживания крупных организаций и отраслей народного хозяйства. Штат обслуживания большой ЭВМ — до нескольких десятков человек. На базе суперкомпьютеров создаются большие вычислительные центры.
Значение больших ЭВМ высоко. Для экономии времени работы больших ЭВМ операции ввода и вывода данных выполняют с помощью персональной техники. Подготовленные данные передают на большую ЭВМ для выполнения более ресурсоемких операций.
Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, их работа организована по непрерывному циклу. При этом компьютер работает одновременно с несколькими задачами и пользователями. Такое распределение ресурсов вычислительной системы называется принципом разделения времени.
️ Периферийное устройство Bluetooth драйвер Windows
Мини-ЭВМ отличаются уменьшенными размерами и меньшей производительностью и стоимостью. Они используются крупными предприятиями, научными учреждениями, банками и высшими учебными заведениями, сочетающими учебную и научную деятельности. Для организации работы с мини-ЭВМ требуется вычислительный центр.
Микро-ЭВМ доступны многим предприятиям и не нуждаются в создании вычислительных центров. Для обслуживания микро-ЭВМ достаточно вычислительной лаборатории в составе нескольких программистов. Они занимаются внедрением приобретенного или заказанного программного обеспечения. Микро-ЭВМ применяются и в крупных вычислительных центрах для выполнения вспомогательных операций.
Персональные компьютеры (ПК) предназначены для обслуживания одного рабочего места. Несмотря на свои скромные размеры и стоимость, персональные компьютеры обладают немалой производительностью и их достаточно для использования Интернета в качестве источника любой информации. ПК служат средством автоматизации учебного процесса, организации дистанционного обучения и досуга. Их используют для организации надомной трудовой деятельности.
С 1999 г. в области ПК действует международный сертификационный стандарт — спецификация РС99. Он устанавливает следующие категории ПК:
ü Consumer PC (массовый ПК);
ü Office PC (деловой ПК);
ü Mobile PC (портативный ПК);
ü Workstation PC (рабочая станция);
ü Entertainment PC (развлекательный ПК).
Большинство ПК попадают в категорию массовых. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения графики. В портативных ПК обязательно должны быть средства для создания соединений удаленного доступа. Для рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных, а для развлекательных ПК — к средствам воспроизведения графики и звука.
Согласно классификации по уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольной конфигурации.
Другие устройства в диспетчере устройств как убрать Windows 11.Неизвестное устройство.PCI-контроллер
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К ним относятся бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов и компьютеры, интегрированные в бытовую технику.
Графическими станциями называются специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, рекламной продукции.
Файловые серверы представляют собой специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры организации в одну сеть.
Сетевые серверы — компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети.
По типоразмерам различают настольные (desktop), портативные (notebook), карманные (palmtop) модели компьютеров.
Настольные модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов.
Портативные модели удобны для транспортировки, и их можно использовать в качестве средства связи.
Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ.
Компьютеры также классифицируются по совместимости. Множество видов компьютеров выпускаются разными производителями. Важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. Различают:
ü аппаратную совместимость;
ü совместимость на уровне операционной системы;
ü программную совместимость;
ü совместимость на уровне данных.
11. Далее рассмотрим Состав вычислительной системы
1. Состав вычислительной системы называется конфигурацией. Принцип разделения аппаратных и программных средств вычислительной техники имеет для информатики особое значение, поскольку решение одинаковых задач может обеспечиваться как аппаратными, так и программными средствами. Критериями выбора аппаратного или программного средства служат его производительность и эффективность.
К аппаратному обеспечению вычислительных систем относятся устройства и приборы, образующие аппаратную конфигурацию. Современные компьютеры и вычислительные комплексы имеют блочно-модульную конструкцию — аппаратную конфигурацию, необходимую для исполнения конкретных видов работ и которую можно собирать из готовых узлов и блоков.
По способу расположения устройств относительно центрального процессорного устройства (ЦПУ — Central Processing Unit, CPU) различают внутренние и внешние устройства.
К внутренним устройствам относятся процессор, материнская плата, звуковая и видеокарты и др.
Внешними (периферийными устройствами) являются большинство устройств ввода-вывода данных и некоторые устройства для длительного хранения данных.
2. Согласование между отдельными узлами и блоками выполняют с помощью переходных аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами.
Протокол — это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами.
Интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы, разделяются на последовательные и параллельные. Через последовательный (асинхронный) интерфейс данные передаются последовательно.
Для последовательных интерфейсов не надо синхронизировать работу передающего и принимающего устройства, но пропускная способность их меньше. Производительность таких интерфейсов измеряют битами в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с).
Последовательные интерфейсы применяют для подключения «медленных» устройств: простейших устройств печати низкого качества и т.п., а также когда нет ограничений по продолжительности обмена данными.
Через параллельный интерфейс данные передаются одновременно группами битов. Количество битов, участвующих в одной посылке, определяется разрядностью интерфейса, например, восьмиразрядные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за один цикл.
Параллельные интерфейсы имеют более сложное устройство, чем последовательные, но обеспечивают более высокую производительность. Их применяют там, где важна скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств и т.п. Производительность параллельных интерфейсов измеряют байтами в секунду (байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с).
Обратимся к программному обеспечению. Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель компьютерной программы — управление аппаратными средствами. Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работает в неразрывной связи друг с другом.
3. Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. Многие программы взаимосвязаны — одни программы работают, опираясь на другие. Межпрограммный интерфейс возможен благодаря существованию технических условий и протоколов взаимодействия.
Уровни программного обеспечения имеют пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Каждый вышестоящий уровень повышает функциональность системы. Например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное программное обеспечение.
Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение.
Базовые программные средства входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.
1. Программы, работающие на системном уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, т.е. выполняют «посреднические» функции.
Драйверами устройств называются программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами.
Средства аппаратного обеспечения вычислительной техники (видеоадаптеров, звуковых карт, мониторов, принтеров, сканеров и т.д.) многообразны. Невозможно предусмотреть все варианты их взаимодействия. Гибкость аппаратных и программных конфигураций вычислительных систем поддерживается за счет приложения к устройству программного средства управления — драйвера.
Драйверы имеют точки входа для взаимодействия с прикладными программами, а диспетчеризация обращений прикладных программ к драйверам устройств — это одна из функций операционной системы. Выпуская любое устройство, его разработчик прикладывает к нему несколько драйверов, предназначенных для основных операционных систем. В операционных системах MS-DOS драйверы устройств загружаются как резидентные программы, напрямую работающие с процессором, и здесь участие операционной системы сводится к тому, чтобы дать пользователю возможность загрузки драйвера, который далее сам перехватывает прерывания, используемые для обращения к устройству, и управляет его взаимодействием с вызывающей программой.
Загрузка драйверов устройств может быть:
· ручной, когда после первоначальной загрузки компьютера пользователь сам выдает команды на загрузку драйверов;
· автоматической, когда команды на загрузку и настройку драйверов включаются в состав файлов, автоматически читаемых при загрузке компьютера. В MS-DOS такие файлы называются файлами конфигурации; их всего два — это файлы autoexec.bat и config.sys. В них включают команды загрузки драйверов мыши, дисковода (CD-ROM), звуковой карты, а также прочих устройств. Такая операционная система, как Windows, берет на себя функции по установке драйверов устройств и передаче им управления от приложений. Часто операционная система не нуждается в драйверах, полученных от разработчика устройства, а использует драйверы из собственной базы данных.
Класс программ системного уровня, отвечающий за взаимодействие с пользователем, называется средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них зависит производительность труда на рабочем месте.
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и пользователем.
2. Программное обеспечение служебного уровня взаимодействует с программами как базового уровня, так и системного уровня.
Утилита (служебная программа) — системная программа, предназначенная для оказания услуг общего характера пользователям и обслуживающему персоналу системы обработки информации.
Служебные программы используются для расширения или улучшения функций системных программ.
В разработке и эксплуатации служебных программ существуют два альтернативных направления:
1) интеграция с операционной системой;
2) автономное функционирование.
В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.
Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий широк — от производственных до творческих и обучающих.
Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным существует взаимосвязь, то универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера зависят от типа используемой операционной системы и от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие компонентов комплекса человек — программы — оборудование.
Источник: studopedia.su
Программные средства
Для нормального функционирования компьютера (выполнения приложений, или прикладных программ) требуются программные средства, или программное обеспечение. Следует выделить три вида программных средств.
Базовая система ввода-вывода (Basic Input-Output System — BIOS).
Назначение BIOS — сопряжение аппаратных средств с операционной системой и прикладными программами. Различают системную BIOS и BIOS адаптеров отдельных устройств, или индивидуальные BIOS.
Код BIOS хранится в микросхемах энергонезависимой постоянной памяти ROM или Flash BIOS. По этой причине BIOS часто относят к программно-аппаратным средствам (Firmware).
Для выявления той роли, которую играет BIOS, представим компьютерную систему в виде четырех слоев [10]: аппаратные средства, система BIOS, операционная система (ОС) и приложения. На рис. 3.1 показаны два компьютера, в которых установлены разные аппаратные средства (процессоры, жесткие диски, мониторы и др.). Однако благодаря использованию уникальных систем BIOS в качестве интерфейса (связи) между аппаратным обеспечением и ОС на этих компьютерах можно запускать одинаковое программное обеспечение. Связь аппаратных средств с ОС осуществляется с помощью драйверов устройств, при этом:
=> каждый тип устройства (например, принтер) имеет собственный драйвер — программу, управляющую этим устройством;
=> в каждой операционной системе (DOS, Windows 9х, ХР, NT или другой) для одного и того же типа устройства используется свой драйвер.
Следовательно, система BIOS играет роль настройщика ОС под аппаратные средства компьютера, информируя ОС об особенностях установленного оборудования. Подстраиваясь под установленное оборудование, BIOS обеспечивает стандартный интерфейс для ОС.
Поскольку приложения не зависят от установленных в компьютере устройств, операционная система взаимодействует с ними с помощью стандартного интерфейса прикладных программ API (Application Programming Interface). Этот интерфейс определяет порядок выполне-
Рис. 3.1. Сопряжение аппаратных средств с операционной системой и прикладными программами ния различных операций и функций (записи данных на диск и считывания с него, печати и др.).
Системная BIOS. Назначение системной BIOS — обеспечение запуска компьютера, тестирования и нормального функционирования его основных аппаратных средств (клавиатуры, дисковода жесткого диска, последовательного и параллельных портов и др.). Системная BIOS представляет собой комплект программ, хранящихся в одной или нескольких микросхемах. Данные системной конфигурации хранятся в CMOS-памяти, которая питается от батарейки.
Индивидуальные BIOS. Имеются устройства (сканеры, принтеры, звуковые адаптеры, платы памяти и др.), острая необходимость в которых при запуске компьютера отсутствует. Драйверы этих устройств хранятся на диске и при необходимости загружаются с него во время запуска операционной системы.
Однако некоторые устройства требуются при запуске компьютера. В первую очередь это касается видеоадаптера, который необходимо активизировать для отображения информации на экране монитора. Однако из-за огромного количества видеоадаптеров невозможно поместить все их драйверы в системную BIOS. Поэтому необходимые драйверы помещаются в микросхему BIOS на плате видеоадаптера.
Системная BIOS при загрузке ищет BIOS видеоадаптера и загружает ее до запуска операционной системы. Расположение индивидуальной BIOS на отдельной плате предотвращает необходимость постоянной модернизации системной BIOS. Это касается прежде всего новых моделей устройств, используемых при начальной загрузке компьютера. Индивидуальные BIOS, как правило, устанавливаются на платах видеоадаптеров, сетевых адаптеров, адаптеров накопителей на жестких дисках и в некоторых других устройствах.
Система BIOS является самым нижним уровнем программного обеспечения, который осуществляет изоляцию вышестоящих уровней от подробностей реализации аппаратных средств компьютера.
Операционная система. Основное назначение операционной системы (ОС) — загрузка прикладных программ и предоставление им некоторых сервисов. Сервисы — это услуги, оказываемые ОС или BIOS, по выполнению некоторых служебных функций с помощью подпрограмм. Сервисы операционной системы работают на более высоком уровне.
Если BIOS работает на физическом уровне (с устройствами), то операционная система предоставляет возможность работы на более высоком, логическом уровне. Сервисы операционной системы могут обслуживать стандартные устройства (клавиатуру, мышь и др.) путем обращения к соответствующим сервисам BIOS. Они также выполняют обработку ошибок физических устройств.
Операционная система может работать с системными устройствами через собственные драйверы, в обход BIOS. Использование собственных драйверов повышает производительность, однако осложняет переносимость программного обеспечения с одного компьютера на другой. Операционная система позволяет организовать файловую систему в устройствах хранения.
Загрузка ОС осуществляется с системного диска. В самом начале системного диска располагается загрузчик. Это короткая программа, загружающая несколько файлов ядра ОС в память и передающая им управление. Файлы ядра ОС располагаются в месте системного диска, известном загрузчику.
После нахождения на системном диске требуемых файлов (например, IO.SYS и MSDOS.SYS) и загрузки их в оперативную память, загрузчик передает управление ОС. Операционная система загружает все свои компоненты и выполняет нужные настройки, после чего становится готовой для загрузки и исполнения приложений.
Прикладное программное обеспечение. Прикладные программы, или приложения, относятся к верхнему уровню иерархии программных средств, который обеспечивает потребительские запросы пользователя. Они могут пользоваться сервисами операционной системы, BIOS, а также обращаться к аппаратным средствам компьютера напрямую, адресуясь к портам и ячейкам памяти.
Чем теснее взаимодействие прикладной программы с аппаратными средствами, тем эффективнее ее работа. Вызовы сервисов BIOS, а тем более операционной системы снижают эффективность исполнения программы. Однако использование сервисов благоприятно сказывается на совместимости программного обеспечения с аппаратными средствами компьютера. Прикладные программы обычно загружаются с устройств внешней памяти.
Драйверы устройств. Для нормального функционирования отдельных устройств компьютера требуются программные средства, в качестве которых используются драйверы. Драйвер представляет собой программный модуль, содержащий процедуры работы с различными аппаратными реализациями устройства.
Например, дисплейный адаптер может иметь самые разные реализации — от первых монохромных адаптеров до современных видеокарт с трехмерными акселераторами. Основное требование к драйверу — безошибочное и быстрое выполнение требуемой процедуры. Для прикладных программ или операционной системы драйвер представляет собой набор сервисов (служебных функций). Для каждого сервиса известны:
=> способ вызова — программное прерывание или точка входа в процедуру (подпрограмму);
=> местоположение входных и выходных данных.
Например, для дисплейных адаптеров базовые сервисы (очистка экрана, вывод символа в определенную позицию и др.) вызываются через прерывание Int 1 Oh. Это прерывание обслуживает BIOS. Параметры в адаптер передаются через регистры процессора.
В зависимости от типа установленного адаптера данный сервис будет обслуживаться либо системной BIOS, либо индивидуальной ROM BIOS, расположенной в самом адаптере (на графической карте). Драйверы, обслуживающие данный сервис, автоматически загружаются в оперативную память на этапе инициализации BIOS, т.е. их специально загружать нс требуется. Однако более сложные сервисы дисплейных адаптеров, которыми, например, пользуются в Windows, реализуются отдельными драйверами. Эти драйверы загружаются на этапе установки операционной системы.
Производители аппаратных средств осуществляют поддержку своих изделий для постоянно меняющихся версий операционных систем и прикладных программ путем поставки новых драйверов.
Источник: studme.org
Уроки на компьютере.
Разные уроки и рекомендации, по компьютерам, программам и операционным системам.
четверг, 12 сентября 2013 г.
Определения — «Операционные системы», «Программы и приложения», «Драйверы».
Отвечая на письма и вопросы подписчиков, я постоянно сталкиваюсь с проблемой понимания, что такое Операционная система, что такое Программа или Приложение, и что такое Драйвер. Почти все начинающие пользователи компьютера, путают эти определения. Называют операционную систему Windows — программой, или наоборот, программу Photoshop — системой, и т.п.
В этой статье, я хочу расставить все точки над И.
Операционная система:
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ. operating system) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения.
Функции операционных систем
Основные функции:
- Выполнение по запросу программ тех достаточно элементарных (низкоуровневых) действий, которые являются общими для большинства программ и часто встречаются почти во всех программах (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
- Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
- Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
- Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
- Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
- Обеспечение пользовательского интерфейса.
- Сетевые операции, поддержка стека сетевых протоколов.
- Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
- Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
- Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
- Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
- Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
- Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
- Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см. аутентификация, авторизация).
Существующие операционные системы:
Операционные системы могут быть классифицированы по базовой технологии (UNIX-подобные, пост-UNIX/потомки UΝΙΧ), типу лицензии (проприетарная или открытая), развивается ли в настоящее время (устаревшие или современные), по назначению (универсальные, ОС встроенных систем, ОС PDA, ОС реального времени, для рабочих станций или для серверов), а также по множеству других признаков.
Читать подробнее >>>
Компьютерная программа:
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Компью́терная програ́мма — последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины; «представленная в объективной форме совокупность данных и команд, предназначенных для функционирования ЭВМ и других компьютерных устройств с целью получения определенного результата, включая подготовительные материалы, полученные в ходе разработки программы для ЭВМ, и порождаемые ею аудиовизуальные отображения.»
Чаще всего образ программы хранится в виде исполняемого модуля (отдельного файла или группы файлов). Из этого образа, находящегося как правило на диске, исполняемая программа в оперативной памяти может быть построена программным загрузчиком.
Большинство пользователей компьютеров используют программы, предназначенные для выполнения конкретных прикладных задач, таких как подготовка и оформление документов, математические вычисления, обработка изображений и т. п. Соответствующие программные средства называют прикладными программами или прикладным программным обеспечением. Управление компонентами вычислительной системы и формирование среды для функционирования прикладных программ берет на себя системное программное обеспечение, наиболее важной составляющей которого является операционная система.
Читать подробнее >>>
Приложения:
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы.
Определение
К прикладному программному обеспечению (application software) относятся компьютерные программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки — пример прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение, называют прикладными программистами.
Читать подробнее >>>
Драйвер
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Дра́йвер (англ. driver) — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.
Идеология построения драйверов
Операционная система управляет некоторым «виртуальным устройством», которое понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения».
Читать подробнее >>>
Windows, Unix, Linux, MacOS и т.п. — Операционные системы.
Photoshop, Mozilla Firefox, Блокнот, Плеер и т.п. — Программы и приложения.
.
Источник: lessons-on-computer.blogspot.com