2 - МОДУЛЬ. Заманауи ақпараттық технологияларды енгізуге арналған аппараттық және бағдарламалық жасақтамалар
2-дәріс. Есептеу жүйесінің аппараттық және бағдарламалық ресурстарының логикалық ұйымдастырылуы мен құрылымы. Дербес компьютердің жабдықтары.
Санау жүйесі, санау, нөмірлеу — натурал сандарды атау және цифрлық символдар арқылы белгілеу әдістерінің жиынтығы. Санау жүйесі бейпозициялық және позициялық принцип болып екіге бөлінеді. Сандарды белгілеудің ең жетілген принципі - позициялық принцип, онда бір санның таңбасы (цифр) орналасқан орнына байланысты әр түрлі мәнге ие болады.
Есептеу жүйесінің құрамын оның конфигурациясы деп атайды. Есептеу жүйесінің аппараттық және программалық құралдары әрқайсысы өзалдына жеке қарастырылатындықтан, сәйкесінше есептеу жүйесінің аппараттық және программалық конфигурациясы да жеке - жеке қарастырылады. Аппараттық жасақтамаға есептеу техникасының аппараттық конфигурациясын құрайтын құрылғылары жатады.
Санау жүйесі екі топқа бөлінеді: позициялық және позицияық емес.
Позициялық емес санау жүйесінде әрбір цифрдың мәні оның алатын орнына байланысты емес. Мұндай санау жүйесінің мысалы ретінде римдік жџйені алуға болады. Осы жџйеде жазылған XXX санында X цифры кез келген позицияда 10-ды (онды) білдіреді.
Позициялық санау жүйесінде цифрдың мәні оның орнына (позициясына) байланысты болды. Позициялық санау жүйесінің негізі деп жүйедегі пайдаланылатын цифрлар санын айтады.
Санның цифрына бөлінген позиция– дәрежедеп аталады.Мысалы, 425 жазуы– сандардың 4 жүздік, 2 ондық, 5 бірлік дәрежеден тұратынын білдіреді.
Дербес компьютер дегеніміз - бұл электрондық аспаппен орындалатын, программамен басқару арқылы ақпаратты автоматты түрде түрлендіруге арналған құрылғы.
Процессор - логикалық және арифметикалық операцияларды орындайды, операциялардың орындалу тәртібін анықтайды, дерек көздері мен нәтижелері қабылдаушыларды көрсетіп береді.
Программа – бұл оның (команданың) ықпалымен, яғни әрекетімен процессор элементар операцияны орындайтын команда жиыны.
Дербес компьютер – ақпаратты өңдеуге арналған әмбебап құрылғы. Ол кез-келген ақпаратты өңдеу әрекеттерін орындай алады. Дегенмен компьютер өзі қолдану салаларының ешқайсысында білімі жоқ, бұл білімдердің барлығы компьютерде орындалатын бағдарламаларда. «Компьютер жасады» деген сөз компьютерде тиісті әрекетті орындауға мүмкіндік беретін бағдарлама барын білдіреді.
Бағдарлама сөзінің қазіргі сөздіктердегі анықтамасы төмендегідей:
Орындалатын жұмыстың жоспары орындалды;
Компьютердің қызметін (іс-әрекетін) басқару үшін енгізілетін, кодталған (арнайы түрде жазылған) ақпарат.
Сөздің бірінші мәні компьютер шықпай тұрып белгілі болған. Жоспарды адамдар адамдар үшін құрады. Компьютерлік бағдарламаларды анықтау үшін екінші анықтама сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, бағдарлама дегеніміз – бұл компьютерге түсінікті тілде құрастырылған нақты және толық нұсқаулар тізбегі; немесе пайдаланушының бұйрығын орындау үшін компьютерге жүктелетін және файл түрінде магниттік дискіде сақталатын машина тіліндегі нұсқаулар жиыны.
Бірнеше анықтамалар берейік:
Машина тілі екілік кодтарға, яғни 0 мен 1-ден (екілік санау жүйесі) тұратын кодтарға негізделген, себебі компьютер кез-келген командаларды тек екі мәнде болатын сигналдар түрінде қабылдайды: 1-сигнал бар; 0-сигнал жоқ.
Файл дегеніміз – қандай да бір тұрақты есте сақтау құрылғысында, мысалы, дискетте немесе винчестерде жазылған, нақты аты бар ақпараттың негізгі құрылымдық бірлігі. Аты бойынша оны көптеген өзіне ұқсас файлдардан ажыратуға болады.
Пайдаланушы – бағдарламалармен жұмыс жасайтын және олардың көмегімен өз мақсатын жүзеге асыратын адам.
Интерфейс - өзара әрекеттесу құралдары, байланыс, келісу, сүйемелдеу құралдары.
Интерфейстің мына түрлері кездеседі:
Аппараттық интерфейс (дербес компьютердің электрондық құрауыштарының деңгейінде);
Бағдарлама жасаушылар интерфейсі (бағдарламалық модульдерді түйістіру туралы келісімдер мен ережелер кешені);
Пайдаланушы интерфейсі (келісімдер мен пайдаланушының арасында диалог құрылады).
Компьютерге арналған бағдарламаларды ауыстыра отырып, оны (ДК) бухгалтердің жұмыс орнына, редакторға айналдыруға немесе қандай да бір ойын ойнауға болады. Бағдарламалардың түрі өте көп. Олардың түрлерін білу керек.
ДК-де жұмыс істеуде қолданылатын және аппараттық құралдардың жұмыс істеуін, өңдеуді, жөндеуді және пайдаланушылардың жұмысын орындауды қамтамасыз ететін бағдарламалар жиыны бағдарламалық жабдықтама деп аталады (БЖ). Басқаша айтқанда, бағдарламалық жабдықтама ДК-де аппараттық құралдар мен пайдаланушының арасындағы интерфейс қызметін атқарады.
Бағдарламалық жабдықтама (Sofware) арналуы бойынша былай бөлінеді: жүйелік (ЖБЖ), құрал-саймандық (ҚСБЖ), қолданбалы (ҚБЖ).
Жүйелік бағдарламалық жабдықтамаға аппараттық құралдардың жұмыстарын басқаратын және пайдаланушылар мен пайдаланушы қолданбалы кешеніне қызмет ететін бағдарламалар жатады:
операциялық жүйелер;
драйверлер (енгізу//шығаруды басқару);
ЭЕМ-мен қарым-қатынас жасау қолайлылығын қамтамасыз ететін қабықша-бағдарламалар (NC);
Операциялық қабықшалар (графикалық интерфейс, мульти-бағдарламалау, бағдарламалар арасында ақпарат алмасу құралдары, мысалы Windows 3.1);
Утилиталар;
ЭЕМ-ді тестілеу мен диагностика құралдары;
жергілікті желіні басқаратын бағдарламалар.
Операциялық жүйе компьютерді басқаруға арналған бағдарламалар кешені болып табылады. Ол:
«компьютердің әмбебап есептеуіш машинасының» ядросын құрайды;
компьютердің ішіндегі барлық процестерді басқарады;
компьютер мен оған қосылған мысалы, принтер, дисплей, дискіжетек пен винчестер сияқты шалғай құрылғылардың арасындағы алмасуды басқарады;
аппаратура модульдері мен қолданбалы бағдарламалар арасындағы байланыс мүмкіндігін қамтамасыз етеді;
пайдаланушы мен компьютер арасындағы делдал қызметін атқарады.
Ең кең тараған операциялық жүйелер: MS-DOS, PC-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX, Net Ware.
Microsoft фирмасының дискілік MS-DOS операциялық жүйесі ДК класының ЭЕМ-і үшін негізгі стандарт болып табылады.
Құрал-саймандық бағдарламалық жабдықтама (ҚСБЖ) жаңа бағдарламалар, бұған қоса жүйелік бағдарламалар мен қолданбалы бағдарламалардың арасындағы аралық класс болып табылады. Оның құрамына:
компиляторлар;
жоғары деңгейлі тілдер интерпретаторы;
стандартты бағдарламалар кітапханалары;
қолданбалы утилиталар;
бағдарламаларды редакциялау, жөндеу және тестілеу құралдары жатады.
Адам әрекетінің әр түрлі аумағының мәселелерін шешуге арналған бағдарламалар қолданбалы бағдарламалық жабдықтаманы құрайды. ҚБЖ-ны екі топқа бөлуге болады: мақсатты, әмбебап.
Мақсатты бағдарламалық жабдықтама пайдаланушылардың нақты мақсаттарын орындауға арналған және оның қолдану аумағы шектелген, мысалы: оқу бағдарламалары, ойындар.
Әмбебап бағдарламалық жабдықтама мәселелердің толық бір класының шешуін автоматтандыруға немесе ақпараттың жеке түрлерін өңдеуге мүмкіндік береді. Оған мыналарды жатқызуға болады:
әр түрлі редакторлар (мәтіндік, графикалық, музыкалық);
кестелік процессорлар (Суперкалк, Excel);
деректер базасын басқару жүйелері (ДББЖ);
автоматтандырылған жобалау жүйелері (АЖЖ);
құрамына жоғарыда аталған жүйелердің бірнешеуі бірақ кіретін жинақталған жүйелер;
ЖБЖ функцияларын кеңейтетін қолданбалы бағдарламалар пакеті (вирусқа қарсы бағдарламалар);
бухгалтерлік бағдарламалар.
Компьютерлік ортаның ең төменгі деңгейінде компьютердің аппараттық жабдықталуы орналасқан. Аппараттық жабдықтар көзге көрінбейтін объектілерден, атап айтқанда, интегралдық үрділерден, бастап шығарушы тақшадан, кабельдерден, электр көздерінен, еске сақтаушы құрылғылардан тұрады. Машиналық тілде жазылған программа интерпретаторлар мен трансляторлардың көмегінсіз компьютердің электронды үрділері арқылы орындалады. Бірақ көптеген компьютерлерде бұйрықтар жүйесі, жады құрылымы, деректерді енгізу мен шығару машина тілі деңгейінде қолданушының программасын орындауға ыңғайсыз.
Аппараттық жабдықтау жайлы шындықты жасырушы программа операциялық жүйе деп аталады. Қолданушы олардың мүмкіндіктерін өз программаларында жүйелік шақырулар деп аталатын арнайы бұйрықтардың көмегімен пайдалана алады. Компьютерлік ортаның осы жұмыс атқарылатын деңгейін операциялық жүйе деңгейі деп атайды. Қолданушы үшін операциялық жүйе компьютерді нақты құрушы аппараттық жабдықтауға қарағанда программалауға жеңілдік беретін жұмыс істеуге ыңғайлы кеңейтілген немесе виртуалды машинаның рөлін атқарады.
Әртүрлі компьютерлер мен желілерді біріккен жүйе түрінде көрсету үшін бөлшектелген жүйелер программалық жабдықтаудың қолданушылар және қосымшалар орналасқан жоғары деңгейі мен операциялық жүйелерден тұратын төменгі деңгейдің арасындағы қосымша деңгейді қолданады. Бұл деңгей аралық деңгей деп аталады.
Ең жоғарғы деңгейде қолданушы қосымшалары орналасқан. Одан төмен орналасқан деңгейлердің барлығы осы жоғары деңгейдің жұмысын қамтамасыз етеді. Компьютердің бүкіл ішкі жұмысының механизмі қолданушы назарынан тыс қалады. Бұл жерде бұйрықтар интерпретаторлары, терезелер жүйесі, компиляторлар, редакторлар орналасқан. Бұл деңгей қолданбалы программалаушыларға арналған тілдерден тұрады. Ол тілдерді жоғарғы деңгейлі тілдер деп атайды.
Компьютер әрбір келесі алдыңғысына қарай икемделетін деңгейлердің тармақтық үлгісі ретінде жобаланады. Әрбір деңгей - әртүрлі объектілер мен амалдардан тұратын анықталған абстракция.
Компьютерлік жүйелердің құрылымдық ұйымдастырылуы
Қарапайым компьютерлер процессорлар, жады және енгізу-шығару құрылғыларынан құралады. Процессор мәліметтерді өңдеуге арналады. Енгізу құрылғылары ақпараттарды тасушылардан мәліметтерді оқу және оларды жадыға немесе процессорларға тасымалдау үшін арналған. Шығару құрылғылары өңделген мәліметтерді қайтарумен тығыз байланысты болып келеді. Ал жады мәліметтер мен командалардың сақталуын қамтамасыз етеді.
Достарыңызбен бөлісу: |