Апаратно-програмне забезпечення комп'ютера

Комп’ютер складається з апаратного і програмного забезпечення. Основними і обов’язковими частинами кожного комп’ютера є запам’ятовуючий пристрій (пам’ять), процесор і пристрій управління. Пам’ять, у якій дані й команди можуть зберігатися без споживання електроенергії, називається постійним запам’ятовуючим пристроєм. Пам’ять, вміст якої зберігається за умови наявності електричного живлення, називається оперативним запам’ятовуючим пристроєм.

Програма - це послідовність команд, яка описує процес опрацювання даних, частина з яких може міститись у самій програмі, а частина - надходити з пристроїв уведення, або зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв.

Програмне забезпечення поділяється на системне, службове та прикладне.

2.1. Історія засобів опрацювання інформаційних об’єктів

Історія розвитку електронних обчислювальних машин (ЕОМ) як засобів опрацювання інформаційних об’єктів нерозривно пов’язана з розвитком механічних і електромеханічних обчислювальних машин. Першу механічну машину для виконання обчислень створив у 1642 році французький математик Блез Паскаль, якому на той час було 19 років. Вона виконувала операції додавання і віднімання десяткових чисел. На честь розробника цієї машини названа мова програмування Pascal.

У 1673 році німецький математик Ґотфрід Вільгельм Лейбніц сконструював другу механічну машину, що виконувала чотири арифметичні дії. Ця машина стала прообразом арифмометра, який з’явився у 1820 році.

Одним із перших програмно-керованих автоматів промислового застосування був ткацький верстат Жозеф Марі Жаккара, створений ним у 1808 році, програма для якого записувалась на перфокартах. Перфоровані карти зшивалися в стрічку. Ця стрічка з перфокарт могла займати два поверхи. Одній перфокарті відповідав один прокид човника з ниткою піткання.

У 1833 році професор Кембриджського університету Чарльз Беббідж сконструював першу механічну обчислювальну машину з програмним керуванням. Тогочасна технологічна база не дозволила повністю реалізувати цей проект. Програми для цієї машини розробляла Ада Августа Лавлейс, донька видатного англійського поета лорда Байрона. На честь леді Лавлейс названа мова програмування Ada.

Через 19 років після смерті Беббіджа один із принципів його Аналітичної машини - використання перфокарт - отримав практичне

застосування у пристрої, який назвали “статистичний табулятор”. Цей пристрій побудував американський інженер Герман Холлеріт з метою прискорити опрацювання результатів перепису населення, що проводився у США в 1890 році. Спосіб збирання даних був досить простим: відомості про людину кодувались на одній перфокарті, яка мала 240 позицій, з яких пробитими виявлялись 18-20. Оскільки дані опрацьовували вже за допомогою електричних сигналів, можна було знаходити відповіді на запитання, які потребували порівняння кількох даних, наприклад, порахувати, “скільки чоловіків віком більше 55 років живе у певному регіоні”.

У 1936 році німецький інженер Конрад Цузе створив діючу обчислювальну машину на електромагнітних реле, яка мала назву Z1. Пізніше він розробив ще дві машини на електромагнітних реле (Z2 і Z3). Але всі вони були знищені в 1944 році під час Другої світової війни.

На початку 40-х років XX століття американський учений Джон Атанасов, болгарин за походженням, розробив проект обчислювальної машини з використанням двійкової системи числення. Американський дослідник Говард Айкен у 1944 році розробив діючу обчислювальну машину МАРК-1, у якій були реалізовані ідеї Ч. Беббіджа, тільки замість зубчатих коліщат використовувалися електромагнітні реле. Програма вводилася з перфострічки. Команди над 23-розрядними десятковими числами виконувалися за шість секунд.

Перша електронна обчислювальна машина (ЕОМ) COLOSSUS у режимі надзвичайної таємності була розроблена у 1943 році в Англії під керівництвом Макса Ньюмана. У розробленні цієї машини брав участь знаменитий англійський математик Алаи Тюрінг. Із цим комп’ютером пов’язане дешифрування повідомлень, якими обмінювались морські та сухопутні гітлерівські війська під час Другої світової війни. Уважалося, що код цих повідомлень неможливо розшифрувати, але з використанням ЕОМ COLOSSUS це було зроблено, й обмін повідомленнями перестав бути таємницею, про що гітлерівське командування не знало. Таємниця створення й існування ЕОМ COLOSSUS зберігалася ще багато років, тому ідеї її побудови суттєво не вплинули на історію розвитку ЕОМ.

Перша ЕОМ з назвою ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - електронний числовий інтегратор і обчислювач), яка стала відома спільноті, була побудована в США у 1945 році під керівництвом Джоиа Моучлі й Джона Екерта. Вона містила 18000 електронних ламп, 1500 реле, споживала 140 кВт електроенергії і мала масу тридцять тон. У роботі над проектом машини брав участь американський математик угорського походження Джон фон Нейман. У 1945 році він сформулював принципи побудови ЕОМ, які увійшли в історію як базові принципи роботи програмпо-керованого автомата, а запропонована ним конструкція ЕОМ отримала назву “фоннеймапівська архітектура”.

Фундаментальний внесок у розвиток ЕОМ зробив академік С. О. Ле-бедєв. За його керівництва у 1950 році в Києві була побудована Мала Електронна Обчислювальна Машина (МЕОМ, МЗСМ). Ця ЕОМ - перша обчислювальна машина на електронних лампах, у якій програма зберігалась у оперативному запам’ятовуючому пристрої (ОЗП), побудована в континентальній Європі.

ЕОМ на електронних вакуумних та іоипих приладах отримали назву “ЕОМ першого покоління” і розвивалися до кінця 50-х років XX століття.

Поштовхом до виникнення другого покоління ЕОМ стало винайдення у 1956 році напівпровідникового трьохелектродного підсилюючого пристрою - транзистора. Транзистор став основним елементом ЕОМ наступних поколінь.

Перша експериментальна ЕОМ другого покоління (на транзисторах) була розроблена в 1957 році, а перша серійна ЕОМ РБР-1 - у 1961 році під керівництвом Кеннета Ольсепа у СІЛА. Комп’ютер РБР-1 мав ОЗП ємністю 4096 слів по 18 біт і швидкодію 200 тисяч операцій за секунду. Він уже мав дисплей 512*512 пікселів.

Перша в Європі серійна ЕОМ другого покоління була розроблена у Києві у 1961 році. Вона отримала назву “Дніпро”. Ця ЕОМ була першою, що практично використовувалася в промисловості, зокрема, для керування виплавлянням сталі на металургійному комбінаті у Дніпро-дзержинську, розкроюванням листів сталі на суднобудівному заводі в Миколаєві. Комплекс із двох комп’ютерів “Дніпро” керував великим екраном, па якому відображався космос і, зокрема, стикування кораблів за програмою “Союз - Аполлон”.

Великим попитом користувалися машини серії МІР (машини інженерних розрахунків), розроблені в Інституті кібернетики НАН України, керівником якого був видатний український учений академік В. М. Глуш-ков. Машина МІР-1 фактично була попередником майбутніх персональних комп’ютерів. Комп’ютери МІР згодом широко використовувалися для навчання, їх встановлювали навіть у студентських гуртожитках, зокрема, Київського державного університету імені Тараса Шевченка. Для цих комп’ютерів розроблено мову програмування Аналітик, яка була першою в світі мовою описання задач обчислювального характеру для непрограмістів.

У 1958 році розроблено інтегральні мікросхеми, які стали основою ЕОМ третього покоління. З цього моменту починається розроблення програмно-сумісних комп’ютерів. У середині 60-х років XX століття з’явилася перша сім’я комп’ютерів вузІет/ЗбО компанії ІВМ (моделі ЗО, 40, 50 та інші). Кожна “старша” модель була продуктивнішою за “молодшу”,

але програми, розроблені для “молодших” машин, могли бути перенесені на “старші”.

На початку 80-х років XX століття виготовлено перші надвеликі (не за розміром, а за кількістю елементів!) мікросхеми, на яких розміщувалися окремі пристрої (процесор, модулі пам’яті та інші). З них починається ера персональних комп’ютерів (ПК), які належать до четвертого ПОІСО ЛІЛЛЯ.

У 1981 році фірма IBM розробила комп’ютер IBM PC і опублікувала на нього повну документацію, тобто зробила архітектуру комп’ютера відкритою. Спільно з компанією Microsoft для нього була розроблена операційна система (ОС) MS DOS, а пізніше — ОС Windows. Надалі персональні комп’ютери розвивалися здебільшого на основі процесорів компаній Intel і AMD.

В Україні використовувалася лінійка єдиної системи ЕС ЕОМ і розроблялася власна лінійка малих комп’ютерів CM ЕОМ (Система Малих ЕОМ). У Києві, зокрема, розроблено одну з перших у світі серійних систем збирання даних на базі персональної ЕОМ типу ДВК-1 (Диалоговый Вычислительный Комплекс), яка широко використовувалася в наукових дослідженнях. Серійно випускалися персональні 16-розрядні ЕОМ ДВК 1-3, Електроніка.

Об’єднання “Електронмаш” (м. Київ) розробило і серійно випускало персональну електронно-обчислювальну машину (ПЕОМ) Пошук-1, яка була першою в СРСР 16-розрядною, сумісною з IBM PC системою, призначеною для персонального (домашнього) використання.

Нинішні ЕОМ, у тому числі персональні (ПЕОМ), здебільшого є втіленням ідей, які виникли під час створення ЕОМ четвертого покоління. Елементною базою їх є великі й надвеликі мікросхеми, на 1 см2 кристалів яких розміщуються тисячі й мільйони транзисторів, а значення ємності запам’ятовуючих пристроїв сягають десятків гігабайтів для оперативної пам’яті (ВЗП) і терабайтів - для зовнішньої пам’яті. Швидкодія сучасних ЕОМ сягає сотень мільярдів елементарних операцій за секунду.

Комп’ютери п’ятого покоління планувалося створити в Японії наприкінці 80-х років минулого сторіччя. Вони мали б відрізнятися від комп’ютерів попередніх поколінь уже пе елементною базою (електронні лампи - транзистори - інтегральні мікросхеми - великі і надвеликі мікросхеми), а принципами опрацювання і зберігання даних. Очікувалося, що вони матимуть так звану нефоннеймапівську архітектуру, будуть багатопроцесорними, подібними до людського мозку з паралельно працюючими нейронами, з реальним виконанням паралельних обчислень. Як відомо, у фоннейманівських комп’ютерах виконання кількох задач здійснюється перемиканням між ними.

У Інституті кібернетики АН України під керівництвом В. М. Глуш-кова у 1987 році також розроблено нефоннейманівську ЕОМ, пробна експлуатація якої показала перспективність цього напряму розвитку. Цей комп’ютер було спроектовано таким чином, щоб забезпечувати паралельну роботу до 256 процесорів.

Величезний прогрес у створенні мікросхем, суттєве (у мільйони разів) збільшення швидкодії роботи процесорів, створили можливість побудувати обчислювальні системи на основі фоннейманівської архітектури, які за швидкодією перевершили запроектовані для нефоннейманівських ЕОМ показники. Напрацювання вчених у галузі паралельних обчислень використовуються для організації роботи сучасних систем з багатоядерними процесорами.

Перевіряємо себе

Коли і з якою метою створено перший програмно керований автомат, який використовувався у промисловості? Чому його не можна назвати обчислювальною системою?

Назвіть приклади поогоамно-керовапих автоматів, які не є комп ’ ютерами.

З якою метою створено першу ЕОМ? Чому її створення і результати застосування тривалий час були суворо засекреченими? ^

Назвіть відомі вам побутові пристрої, в яких є вбудовані електронні цифрові системи. Завдяки чому це стало можливим?

5. Чим відрізняються покоління ЕОМ?

6. Де і коли створено першу в континентальній Європі ЕОМ?

7. До якого покоління ЕОМ можна заоахувати комп’ютео. за яким ви зараз працюєте? Чому?

Порівняйте обсяги пам’яті звичайного комп’ютерного оптичного диска, БУБ диска, картки пам’яті для телефону або фотоапарата, флеш-пам’яті. Яку закономірність можна помітити?

Виконуємо

1. Знайдіть у мережі Іитерпет відомості про комп’ютери, які розроблені й випускалися в Україні (“Промінь”, “Дніпро”, МІР, СМ1420, СМ1425, “Пошук”). Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

2. Знайдіть у мережі Інтернет відомості про фірму Епл, її засновників. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

Знайдіть у мережі Інтернет відомості про Катерину Логвинівиу Ющенко. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту

Знайдіть у мережі Інтернет відомості про проект “Союз” - “Апол-I лон” та використання в ньому ЕОМ “Дніпро”. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

5. Знайдіть у мережі Інтернет відомості про перші бортові ЕОМ ракетно-космічних комплексів. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

6. Знайдіть у мережі Інтернет відомості про Олександра Миколайовича Щукарьова. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

7. Знайдіть у мережі Інтернет відомості про Грейс Мюррей Хоппер. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

8. Знайдіть у мережі Інтернет відомості про Миколу Амосова. Збережіть отримані дані для використання під час виконання навчального проекту.

2.2. Види сучасних комп’ютерів та їх застосування

Комп’ютер, або програмио-керований автомат, виник з необхідності автоматизації виробничих процесів і виконання обчислювальних робіт, потреба в яких на початку XX століття значно збільшилася.

Слід пам'ятати, що сучасні засоби бездротової комунікації випромінюють електромагнітні хвилі надвисокої частоти, тому всі пристрої, які використовують Wi-Fi, а також мобільні телефони, є небезпечними для здоров’я, якщо зловживати їх використанням.

Тому точку доступу Wi-Fi (роутер) доцільно розташовувати в нежитловому приміщенні (коридорі) або закріпити якомога вище (під стелею). Не слід тривалий час розмовляти по мобільному телефону, навіть використовуючи для цього блутус-гарнітуру. Краще застосовувати звичайну дротову гарнітуру, розташувавши телефон подалі від себе.

Працюючи за комп'ютером., слід робити фізкультпаузи, обов’язково виходити на свіже повітря.

Нині комп’ютери використовуються у багатьох сферах людської діяльності - від мобільних телефонів та інших побутових приладів до систем управління виробництвом. Особливе місце серед них начежить персональним комп’ютерам. Персональні комп’ютери поділяються на два основних типи: стаціонарні (настільні) та мобільні (рис. 2.1).

Мобільними називаємо комп’ютери, якими молена користуватися у будь-яких умовах: на відпочинку, у дорозі. Залежно від характеристик і конструктивних особливостей вони поділяються на ноутбуки, нетбуки, планшетні та кишенькові комп’ютери (рис. 2.2).

Стаціонарні персональні комп’ютери нині використовуються менше, ніж 10 років тому, але все ж є одним із основних застосувань обчислювальної техніки. їх конструкція також зазнала змін - з’явилися так звані моноблоки, в яких персональний комп’ютер виконано в одному корпусі з дисплеєм, інколи дисплей є пристроєм тактильного введення команд (має сенсорний екран, як більшість смартфонів). їх перевага над персональними комп’ютерами традиційного компонування у меншій вартості, більшій компактності.

Набувають щораз більшого поширення телевізори, які, крім приймання телевізійного сигналу зі звичайної антени, супутникової антени, мережі кабельного телебачення, можуть забезпечувати вхід до мережі Інтернет, запис на запам’ятовуючі пристрої (вбудовані й зовнішні) статичних зображень, відео і звуку, мають вбудовані відеокамеру і мікрофон, тобто можуть використовуватися як повноцінні мережеві комунікатори. Такі телевізори називають Бтаїі; ТУ, тобто “розумними телевізорами”. Більшість показаних на рис. 2.3 пристроїв, які раніше були додатковими до стаціонарного персонального комп’ютера, вже є вбудованими в цей і подібні пристрої.

Більшість сучасних мобільних телефонів перестали нині бути тільки апаратами для розмов на віддалі. Наявність у них процесорів і пам’яті з характеристиками, які суттєво перевищують характеристики навіть деяких стаціонарних комп’ютерів, роблять їх пристроями, які забезпечують повноцінний вихід в Інтернет, фотографування, знімання і відтворення відео, відеозв’язок з використанням програм, подібних до Skype, спілкування з використанням засобів, подібних до Viber тощо.

Завдяки поширенню засобів бездротового зв’язку і спрощенню доступу до мережі, виникають нові можливості комунікації. Прийшовши в гості до друзів, не потрібно навіть налагоджувати передавання принесених фотографій, відеозаписів на комп’ютер. Слід “дозволити” своєму телефону або планшету увійти до локальної мережі, до якої може входити і Smart TV. Поширені також електронні книги - рід ери, у пам’ять яких можна ввести вміст всіх шкільних підручників і ще багатьох інших книжок.

Основні ж принципи роботи обов’язкового складника всіх сучасних цифрових пристроїв - комп’ютера спільні для всіх комп’ютерів, незалежно від того, керує цей комп’ютер ядерним реактором, автомобілем або телевізором.

Перевіряємо себе

Що таке Skype і Viber? З якою метою їх можна використовувати?

2. Що таке моноблок? Чим ви можете пояснити його меншу, порівняно зі стаціонарними комп’ютерами традиційного компонування, вартість?

3. Чому рідери часто комплектуються ліхтариками, які можуть кріпитися на корпусі пристрою і під’єднуватися до USB порту?

Які, орієнтовно, тривалості роботи без підзаряджанпя ноутбука, нетбука, мобільного телефону, рідера? Чим це зумовлено?

5. Чим відрізняється зазвичай нетбук від ноутбука?

6. Які фактори шкідливі для людини, що працює за персональним комп’ютером?

7. Що є шкідливими для здоров’я факторами, спільними для мобільного телефону і персонального комп’ютера, який працює у бездротовій мережі? Як уникнути дії цих факторів?

8. Навіщо потрібно виходити на свіже повітря, робити фізичні вправи, дивитися на небо?

9. Що краще для вашого організму - пограти ЗО хвилин у комп’ютерну гру, чи цей же час пограти з друзями в квача або погуляти на свіжому повітрі? Чому?

Виконуємо

1. Знайдіть на рис. 2.3 зовнішні пристрої комп’ютера, які вбудовані в сучасний мобільний телефон.

Чим відрізняється планшетник ^лмп’тлфрп піп Їіртблтпя? Ятіяііпіфт, спільні ознаки й відмінності.

Запишіть окремо назви пристроїв уведення и пристроїв виведення, подані на рис. 2.3. Які сучасні пристрої, відомі вам, на рисунку не показано?

У пошуковій системі Google (google.com.ua) здійсніть пошук за зразком “типи принтерів”. На знайденій сторінці Вікіпедії ознайомтеся з особливостями матричного, лазерного та струминного принтерів. Коротко занотуйте.

В чому полягає небезпека для людини, яка працює за комп’ютером? Запропонуйте вправи для фізкультпаузи. Виконайте їх.

2.3. Архітектура комп’ютера

Будова і алгоритм роботи. Процесор, його будова та призначення. Пам’ять комп’ютера, її види. Зовнішні та внутрішні запам’ятовуючі пристрої. Визначення властивостей комп’ютера.

Комп’ютер — пристрій, створений як універсальний інструмент опрацювання даних через виконання певної послідовності команд. Для управління комп’ютером задля виконання різних алгоритмів створюються програми, які зберігаються в запам’ятовуючих пристроях. Для виконання вони завантажуються до внутрішнього запам’ятовуючого пристрою (розміщуються у ВЗП).

Незалежно від розмірів, зовнішнього вигляду, призначення майже всі сучасні комп’ютери мають однаковий принцип дії та приблизно однакову загальну структуру.

Загальний опис побудови і функціонування комп’ютера як складної системи, включаючи зв'язок між процесором і пам’яттю, операції введення-виведення тощо, називають його архітектурою.

У 40-х роках XX століття Джон фон Нейман запропонував правила побудови ЕОМ, які є основою створення вже чотирьох поколінь комп’ютерів.

1. Програма і дані зберігаються в одній загальній пам’яті (внутрішній пам’яті).

2. Кожна комірка внутрішньої пам’яті позначається номером, який називається її адресою.

3. Уміст комірок пам’яті (команди та дані) різниться за способом використання, але не за способом кодування або способом подання в пам’яті.

4. Кожна програма виконується послідовно, починаючи з першої команди. Для зміни цієї послідовності використовуються команди передавання управління.

Внутрішня пам’ять комп’ютера є єдиною і лінійною:

• “єдина” означає, що програма і дані зберігаються в одній пам’яті, одна й та сама комірка пам'яті для однієї задачі може зберігати команду, а для іншої - дані;

• “лінійна” означає, що всі комірки пам'яті послідовно пронумеровані, номер комірки є її адресою.

Центральний процесор (ЦП) сучасного комп’ютера виконаний у вигляді великої мікросхеми, яка сама є маленьким комп’ютером. Центральний процесор містить арифметично-логічний пристрій (АЛП), у якому виконуються арифметичні та логічні дії над даними, регістри загального призначення (РЗП), над вмістом яких виконуються ці дії.

Важливими частинами ЦП є акумулятор і лічильник адреси. Акумулятор є оперативним запам’ятовуючим пристроєм (ОЗП), через який здійснюється передавання даних і команд із ВЗП до ЦП і навпаки.

Програми опрацювання даних у ЦП (у цьому випадку вони називаються мікропрограмами) містяться у внутрішньому постійному запам’ятовуючому пристрої процесора (ВПЗП) і забезпечують виконання зовнішніх команд. Керує роботою ЦП внутрішній пристрій управління (ВПУ).

Лічильник адреси (ЛА) також є оперативним запам'ятовуючим пристроєм, але в ньому зберігаються не дані й команди, а номер комірки ВЗП, з якою в даний момент часу з’єднано ЦП.

Апаратна частина кожного комп’ютера містить такі складники (рис. 2.4):

1) центральний процесор, який виконує арифметичні операції й логічні (порівняння) операції;

2) пристрій управління (ПУ), який забезпечує управління виконанням програм;

3) внутрішню пам’ять (ВП), призначену для збереження програм і даних у процесі виконання програми;

4) пристрої для забезпечення введення та виведення команд і даних (У/В).

 

На рис. 2.4 позначено:

ЦП - центральний процесор (CPU - Central Processing Unit);

ОЗП - оперативний запам’ятовуючий пристрій - (RAM - Random Access Memory - пам’ять довільного доступу);

ПЗП - постійний запам’ятовуючий пристрій (ROM - Read Only Memory - пам’ять тільки для читання);

Пристрої У/В - пристрої, призначені для введення/виведення даних (I/O - Input/Output - введення/виведення).

Внутрішня пам’ять комп’ютера (ВП), або внутрішній запам’ятовуючий пристрій (ВЗП), складається із постійного запам’ятовуючого пристрою і оперативного запам’ятовуючого пристрою.

Внутрішня пам’ять з’єднана з центральним процесором трьома системами провідників, які називаються шинами і разом утворюють магістраль. Така будова комп’ютера набула назви магістрально-модульної архітектури.

Магістрально-моду льна архітектура - будова комп'ютера, за якої окремі частини комп'ютера з'єднуються між собою провідниками, призначення кожного з яких визначене для всіх комп’ютерів певного типу.

Шина даних (ШД) слугує для передавання даних між центральним процесором і внутрішньою пам’яттю.

Шина управління (ШУ) слугує для передавання команд від процесора до внутрішньої пам’яті. Ці команди подаються тоді, коли процесор приймає дані з певної комірки пам’яті (кажуть - “зчитує дані”), або коли записує їх у пам’ять.

Шина адреси (ТІТА) слугує для того, щоб з’єднати з ЦП певну комірку; на її провідники подаються сигнали, які у двійковому поданні відповідають номеру комірки ВЗП.

Дуже спрощено алгоритм роботи програмно-керованого автомата (комп’ютера), побудованого за принципом фон Неймана (фоннейманів-ського типу), можна описати таким чином:

1. Лічильник адреси (ЛА) встановлюється у стан, який відповідає адресі першої команди програми, яка має виконуватись; цей же код подається па шину адреси (ША).

2. На шину управління (ШУ) подається сигнал “читаю”. З комірки ВЗП, адреса якої подана па ША, через шину даних (ШД) код (команда або дані) подаються до ЦП.

3. ЦП прийнятий код порівнюється з кодами, що містяться у внутрішньому постійному запам’ятовуючому пристрої ЦП (ВПЗП). Якщо це пе код зупинки, то запускається на виконання відповідна мікропрограма, ЛА встановлюється в стан, що відповідає адресі комірки ВЗП, в якій містяться необхідні далі, інакше - виконання програми зупиняється.

4. На шину управління (ШУ) подається сигнал “читаю”, дані через ШД передаються у ЦП і опрацьовуються.

5. ЛА встановлюється у стан, який відповідає адресі комірки ВЗП, у яку має бути записано результат. На шину управління (ШУ) подається сигнал “записую”, за яким дані розміщуються у комірці пам’яті.

6. ЛА встановлюється у стан, що відповідає адресі комірки ВЗП, в якій розміщено код наступної команди, цей же код подається на ША.

7. Перейти до кроку 2.

Завдяки застосуванню магістрально-модульної архітектури стало можливим будувати дуже складні пристрої з більш простих “цеглинок” -модулів. На рис. 2.5 показано деякі модулі персонального комп’ютера і роз’єми, в які вони вставляються.

Перші персональні комп’ютери мали внутрішню пам’ять, кожна комірка якої складалась із восьми бістабільних пристроїв. Комірки пам’яті сучасних комп’ютерів складаються з 64 бістабільних пристроїв.

Кількість бістабільних пристроїв у одній комірці пам’яті називається розрядністю пам’яті.

Як уже зазначалося, для того щоб бути виконаною центральним процесором, послідовність команд і даних (програма) має бути розміщена в комірках ВЗП.

До складу ВЗП (див. рис. 2.4) входять як комірки ОЗП, так і комірки ПЗП, тобто такого, що не потребує напруги живлення для збереження даних. У цих комірках зберігаються команди й дані, потрібні одразу ж після ввімкнення комп’ютера. Інші програми для виконання завантажуються до ВЗП із зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв (ЗЗП) - вінчестера, флеш-пам'яті, компакт-диска та ін.

Спільне використання програмами апаратного обладнання і програмного забезпечення вимагає застосування системи управління програмними й апаратними засобами. Управління пристроями здійснюється різними програмами, але має бути узгоджене у часі. Принтер, процесор та інші пристрої не можуть одночасно виконувати більш ніж одну команду.

Одночасне звернення кількох програм або кількох команд, що належать одній програмі, до одного пристрою називають конфліктом ( конфліктом доступу ).

Для уникнення конфліктів обчислювальна система розглядається як сукупність об'єктів, кожен із яких володіє певним ресурсом.

Ресурсами вважають:

• час процесора, який розподіляється між програмами, якщо виконується більше ніж одна програма;

• оперативну пам’ять, яку керуюча система виділяє кожній програмі у вигляді обмеженої початковою і кінцевою адресою ділянки внутрішнього запам’ятовуючого пристрою;

• час периферійних пристроїв, який керуюча система також розподіляє таким чином, щоб уникнути конфліктів доступу.

• дані, які зберігаються у ЗЗП, і вільну його частину.

Використанням ресурсів керує сукупність програм, яка називається операційною системою.

Для універсальних комп’ютерів наявність операційної системи є обов’язковою, оскільки її складники забезпечують виконання операцій із завантаження до ОЗП програм і даних, роботу із зовнішніми пристроями пам’яті, управління апаратними складниками комп’ютера.

Операції, пов’язані з використанням однакового обладнання, виконуються однаково. Такими операціями є введення даних із клавіатури, виведення результатів на екран або принтер тощо. Зазначені операції, незалежно від того, якими програмами використовуються пристрої, виконуються зі застосуванням стандартних програм, що містяться у постійному запам’ятовуючому пристрої або завантажуються до ОЗП із ЗЗП.

Одним із основних способів забезпечення злагодженої роботи програм і зовнішніх пристроїв, уникнення конфліктів є використання переривань, які викликаються подіями.

Подією називається поява сигналу (повідомлення) від зовнішнього пристрою (рух миші, натиснення клавіші на миші або клавіатурі, вставлення флеш-картки у відповідний роз’єм тощо) або отримання цього сигналу в процесі виконання програми.

Переривання - це спеціальний сигнал, або команда, що подасться для перемикання процесора на програму опрацювання події (переривання).

Опрацювання події (часто кажуть“опрацювання переривання") означає, що деякі дані, які виникли внаслідок обчислень, або отримані від апаратного забезпечення, мають бути програмно опрацьовані задля подальшого виконання необхідних для отримання результату дій.

Наприклад, після вставлення флеш-карти ми спостерігаємо на екрані відповідне повідомлення, рух миші по поверхні килимка супроводжується переміщенням курсора по екрану тощо.

Опрацювання подій ви використовували, розробляючи програми в середовищі Скреч.

Виконуємо

Оцініть кількість можливих команд процесора і, відповідно, мік-ропрограм процесора, за 8-розрядного і 16-розрядного кодування їх номерів

2. Наведіть приклади подій, що викликають переривання виконання програми комп’ютером

Опишіть, що відбувається після натиснення клавіші РгіпіЗсгееп і на клавіатурі.

Від чого залежить швидкість опрацювання даних комп’ютером? і Порівняйте дані, отримані для кількох комп’ютерів.

Визначте властивості апаратного забезпечення комп’ютера робочого місця учня. Порівняйте з властивостями комп’ютера СМ1425 (дані знайдіть у мережі Інтернет).

Перші процесори для персональних комп’ютерів мали 8-розрядні комірки ВЗП і Іб-оозоялпу шину алоеси. З яким обсягом пам’яті вони могли працювати?

На рис. 2.5 знайдіть, де, на вашу думку, містяться ПІА, ТІТД і ІІГУ.

Усередині системного блока комп’ютера розміщено пристрій пам’яті, який називається “вінчестер”. Чи можна назвати вінчестер внутрішнім запам’ятовуючим пристроєм? Поясніть відповідь.

Перевіряємо себе

Вміст якої комірки ВЗП передається до ЦП?

Сучасні операційні системи забезпечують або 32-розрядпе, або 64-розрядпе адресування команд і даних. Піп vnnaшпилям якої ОС комп’ютер працюватиме швидше? Чому?

3. Які переваги має шинно-модульна аохітектупа комп’ютеоа?

Що таке ША, ШД, ШУ?

Після ввімкнення живлення комп’ютера першою виконується програма самотестування комп’ютера (PROST - Power On Self Test). У якій пам’яті вона має зберігатися? Обґрунтуйте.

ДЛЯ допитливих

Готова до виконання програма (програма у машинних кодах) розміщується на ЗЗП, з якого завантажується до ВЗП.

Існують спеціальні програмні засоби, які дають можливість переглядати вміст внутрішньої пам’яті комп’ютера, спостерігати за процесами виконання програм, “розшифровувати” програми, подані в машинних кодах. На рис. 2.6 подано результат роботи однієї з таких програм.

Адреси комірок пам’яті й коди команд подано в шістнадцятковому кодуванні.

2.4. Мультимедійні пристрої введення та виведення

Управління комп’ютером відбувається через пристрої введення/ виведення, які забезпечують відображення повідомлень від комп’ютера у зрозумілій користувачеві формі (текстовій, графічній, звуковій) та введення до комп’ютера даних і команд. Під час виконання програми процесор періодично опитує пристрої введеиня-виве-дення. Виконання програми може перериватись сигналами пристроїв керування, які генеруються як реакція на події - запити зовнішніх пристроїв на обслуговування, команди користувача тощо.

Пристрої, що входять до складу мультимедійного обладнання. Технічні характеристики зображення і мультимедійного обладнання.

Для правильного використання пристроїв уведення/виведення потрібно знати, яким чином характеризують їх якість, одиниці фізичних величин, які застосовуються для порівняння якості різних засобів відтворення зображень і звуку.

Загальною назвою засобу, на якому відтворюється зображення, є назва “екран”. Залежно від фізичної реалізації розрізняють екрани, які відбивають світло, й такі, що його випромінюють. Зображення може відтворюватись на екрані електронно-променевої трубки, екранах, утворених із сукупності окремих елементів, які або самі випромінюють світло (електронно-променеві трубки, люмінесцентні екрани або плазмові панелі), або змінюють свою прозорість, пропускаючи різну кількість світла від джерела (дзеркальної поверхні, люмінесцентних ламп, світлодіодів).

Зображення, незалежно від способу його відтворення, характеризується такими основними показниками: яскравість, контрастність, чіткість, розміри.

Одним із основних методів утворення зображення, яке може спостерігати велика група людей, є світлова проекція.

Світлова проекція - це одержання на екрані зображення деякого об'єкта з використанням потужного джерела світла й оптичної системи.

Засоби світлової проекції характеризуються такими основними показниками якості: світловий потік і яскравість.

Світловий потік характеризує потужність світлового випромінювання проектора і вимірюється в люменах (лм).

У цих же одиницях виражається світловий потік, який випромінюють освітлювальні лампи. Знаючи величину світлового потоку проектора,

можна визначити, чи можна використовувати засіб без затемнення у певному приміщенні.

Яскравість характеризує зображення, отримане на екрані. Яскравість зображення залежить від коефіцієнта відбиття поверхні екрана, тобто від того, яка частина світла, що падає на екран, відбивається. Сучасні матеріали екранів мають коефіцієнти відбивання близько 0,85...0,99.

Яскравість вимірюється в канделах на квадратний метр (кд/м²).

Орієнтовно молена вважати, що яскравість зображення, більша за 120 кд/м², достатня для його спостереження за умов нормальної освітленості.

Яскравість зображення, створюваного сучасними проекційними засобами зі світловим потоком 1000... 1600 лм на сучасних екранах становить не менше 120... 180 кд/м². Для порівняння - яскравість зображення, створюваного рідинно-кристалічними моніторами з діагоналлю екрана 19 дюймів (46 см), становить приблизно 300 кд/м².

Контрастність зображення визначається відношенням яскравості найбільш світлих ділянок зображення на екрані до яскравості найбільш темних.

Досить якісне за контрастністю зображення характеризується значенням 100:1. Реальні об’єкти мають контрастність від 10:1 (портрет білявої людини при прямому освітленні) до 10000:1. Сучасні проекційні засоби відтворення зображення забезпечують контрастність до 2000:1 і більше.

Роздільна здатність зображення є його об'єктивною характеристикою, яка визначається кількістю точкових елементів (пікселів, англ.: picture cell, комірка зображення), які утворюють це зображення.

Найменшою роздільною здатністю засобу відтворення зображення, за якої зображення розмірами приблизно 16x24 см може вважатись достатньо якісним для спостереження на віддалі найкращого зору (20...ЗО см), є така, що забезпечується кількістю елементів зображення 640x480 = 307200. Більш якісне зображення створюється за роздільної здатності 800x600 = 480000 елементів. Більшість сучасних цифрових засобів відтворення зображення забезпечує роздільні здатності 1024x768=786432 елементів та 1152x864, 1280x720, 1280x768, 1280x1024 і більші.

Відомості про яскравість і колір кожного елемента (піксела) зображення зберігаються у одному або кількох бістабільних пристроях пам’яті. Кількість таких пристроїв, призначених для зберігання даних про один піксель, називається глибиною кольору.

Глибина кольору вимірюється у бітах.

Для цифрових засобів відтворення зображення роздільна здатність і глибина кольору визначаються обсягом пам’яті, призначеної для зберігання зображення. На пристроях зовнішньої пам’яті зображення зберігаються у вигляді файлів.

Для того щоб оцінити (у байтах) розмір файла, в якому зберігається зображення без його стиснення, потрібно: перемножити розміри зображення у пікселях (визначити кількість пікселів у зображенні), отримане число помножити на глибину кольору і поділити на вісім.

Наприклад, зображення розміром 640x480 пікселів і глибиною кольору 8 біт, матиме розмір (640 • 480 • 8) / 8 = 307200(B) = 307200 / 1024 = = 300 (кБ). Зображення розміром 1280x1024 пікселів, з глибиною кольору 24 біти зберігатиметься у файлі з розширенням *.bmp розміром 1280 • 1024 • 24 /8/ 1024 /1024 = 3,75 (МБ).

Чіткість зображення визначається можливістю відтворення дрібних деталей зображення на екрані.

Зображення на папері, світлині, вважається достатньо чітким, якщо можна розрізнити 50 ліній на 1 см зображення. Така чіткість вимагається від зображень, які людина з нормальним зором спостерігає з віддалі найкращого зору. Для зображень, призначених для спостереження на іншій віддалі, враховуються кутові розміри найменшого елемента зображення, тобто кут при вершині рівнобедреного трикутника, основою якого є елемент зображення, а у вершині розташоване око спостерігача.

Людське око не розрізняє кольорів дрібних деталей, тому чіткість зображення визначається для одноколірного (монохромного) зображення. Чіткість зображення, таким чином, є частково його суб’єктивною характеристикою.

У сучасних проекційних засобах прозора оптична матриця, з використанням якої створюється зображення, встановлюється між потужним джерелом світла і проекційним об’єктивом. Від співвідношення між розміром цієї матриці (панелі), фокусною відстанню об’єктива і віддаллю від проектора до екрана, залежить розмір зображення.

Сучасним пристроєм уведення, який використовується в багатьох пристроях, є сенсорний або тактильний екран.

Сенсорним екраном називають поверхню, на якій розташовані чутливі елементи, дотик до яких пальцем або спеціальним пристроєм, перетворюється на сигнал, що передається в комп’ютер.

Одним із перших застосувань подібних засобів уведення команд у комп’ютер була система “електронне перо”, яка використовувалась на вітчизняних ЕОМ МІР (Машина Інженерних Розрахунків), що серійно випускались в Україні в 60-х - 70-х роках минулого століття.

Звук відтворюється акустичною системою, яка характеризується потужністю (вимірюється у ватах, Вт) і частотним діапазоном (вимірюється в герцах, Гц).

Прийнятними для якісного відтворення звуку є потужність одного каналу (звукової колонки), не менша за 3 Вт, і частотний діапазон системи від 50 до 12500 Гц.

 

За технічними засобами, які поєднують у собі систему відтворення зображення, систему відтворення звуку і систему управління, закріпилась назва “мультимедійна система” (рис. 2.7).

Взаємодію складників мультимедійної системи можна описати таким чином:

- Комп’ютер передає зображення до проектора, звук - до акустичної системи.

- Сенсорний екран (або інший пристрій уведення команд) приймає команди від користувача і передає їх у комп’ютер.

- Комп’ютер опрацьовує ці сигнали і виконує запуск певних програм, додатків тощо.

Проектор способом світлової проекції відтворює зображення на екрані.

Програмними складниками таких комплексів можуть бути програми Microsoft Office PowerPoint, StarOffice Impress, Photodex ProShow, Producer 4.1, Camtasia Studio та інші.

Мультимедійне апаратне забезпечення - це обладнання, необхідне для створення, зберігання та відтворення мультимедійного програмного забезпечення. До нього належать: звукова карта, дисковод для відтворення і запису оптичних дисків, звукові колонки. Таке устаткування називають також базовим мультимедійним комплектом.

Перевіряємо себе

1. Які апаратні засоби і пристосування потрібні для відтворення зображення методом світлової проекції?

2. Чому для проекційних екранів використовують матеріали з найбільшим можливим коефіцієнтом відбивання світла?

Які фізичні величини характеризують зображення?

4. Коли доцільно використовувати управління демонстрацією з клавіатури, а коли - з сенсорного екрала? Наведіть приклади.

5. У яких сучасних пристроях використовуються сенсорні поверхні? Наведіть приклади

У якому випадку дисплей може бути тільки пристпоєм йийєпєштя. а в якому - забезпечуватиме й уведення команд*.

Виконуємо

Порівняйте світловий потік, який створює проектор, зі світловим потоком від ламп, дані яких подано на рис. 2.8. Світловому потоку від скількох таких ламп, орієнтовно, дорівнює світловий потік мультимедійного проектора?

2. Обчисліть розмір файла, в якому розміщено (без стиснення) копію зображення, створеного на екрані розміром 800x600 ПІКСепіп я платтітттлгтп здатністю 800x600 пікселів і глибиною кольору 24 біти.

Яким чином можна обчислити розмір файла, в якому розміщено зображення, що займає прямокутну область певного розміру на екрані, якщо задано роздільну здатність пристрою і розміри (у сантиметрах) цього зобрал<еппя? Що додатково потрібно знати при цьому про пристрій для відтворення зображення?

Виконайте креслення, яке б проілюструвало текст: “Для зображень, призначених для спостереження на іншій віддалі, враховуються кутові розміри найменшого елемента зображення, тобто кут при вершині рівнобедреиого трикутника, основою якого є елемент зображення, а у вершині розташоване око спостерігача”.

Підказка: скористатися подібністю двох рівнобедрених трикутників, в основі яких лежить найменший елемент зображення, який можна розрізнити, і побудованих для зображення, розташованого на віддалі найкращого зору і на більшій віддалі.

ДЛЯ допитливих

Про світло, екологію та історію людства

Величина світлового потоку та світлова температура нині вказуються на всіх сучасних джерелах світла. Навіщо?

Протягом багатьох століть людство не замислювалося над проблемою економії природних ресурсів, над тим, що ці ресурси не є невичерпними. Зокрема, для освітлення використовували переважно лампи розжарення, коефіцієнт корисної дії яких приблизно такий, як у паровоза, тобто лише близько 5% електроенергії у них перетворюється на світло, а решта - на тепло. Вони конструктивно дуже прості й недорогі у виробництві, не

вимагають спеціальних заходів з утилізації, але мають невеликий термін експлуатації, і, найголовніше, споживають дуже багато електроенергії.

Удвічі, а то й більше, економнішими є люмінесцентні лампи старого зразка (лампи денного світла). Для їх утилізації, оскільки вони мають у своєму складі ртуть, потрібні спеціальні умови. Нині, завдяки розвитку електронної промисловості, стало можливим масово випускати люмінесцентні лампи нового типу - з електронним керуванням, які можна без додаткових пристроїв вкручувати у звичайні побутові світильники. Ртуті в них значно менше, ніж у великих люмінесцентних лампах, але вони теж вимагають спеціальної утилізації. У багатьох європейських країнах для цього створено спеціальні умови і відповідне законодавство.

Найбільшим досягненням технологій є світлодіодні лампи, коефіцієнт корисної дії яких у десять разів і більше перевищує коефіцієнт корисної дії ламп розжарення. Термін їх експлуатації вимірюється десятками років, вони не містять ртуті.

Для того щоб переконати споживачів купувати нові освітлювальні прилади, на упакуванні ламп вказують не просто споживану потужність, а й величину світлового потоку в люменах і так звану колірну температуру У кельвінах (рис. 2.8).

Колірна температура, або колірність, є параметром джерела світла, який використовується для позначення відтінку світла від джерела або зображення на екрані. Проектори і більшість сучасних дисплеїв також мають можливість регулювати цей параметр.

Слід мати на увазі, що збільшення колірної температури забарвлює зображення у “холодні” кольори (блакитний, синій), а зменшення - у “теплі” (помаранчевий, червоний). Чому? Первісна людина стикалася лише з низькотемпературними (“червоними”) джерелами світла - вогнищем, лісовою пожежею тощо. Для неї тепло пов’язувалося лише з цими джерелами. Джерела світла, якими послуговувалися художники середніх віків, були такими ж - свічки, вогонь у каміні. Зараз ми знаємо, що найгарячіші джерела світла - електрична дуга, плазмовий різак - мають синюватий, а то й фіолетовий відтінок, але з багатовіковим досвідом людства не сперечаємося.

Про звук і вуха

Людське вухо - дуже складний орган, який перетворює коливання повітря, тобто звук, на нервові сигнали. Подібним чином діє й мікрофон, який перетворює звукові коливання на електричний сигнал - зміни електричного струму.

У людини, як і в більшості тварин, є два вуха. Навіщо?

Поширюючись від джерела, звук змінюється, зменшується його гучність, інколи звуки від кількох різних джерел послаблюються по-різному. Два вуха надають можливість людині визначити напрям на джерело звуку. Слухаючи “наживо” в залі великий оркестр, ми можемо, навіть заплющивши очі, розпізнати, як на сцені розташовані інструменти, як рухається по сцені соліст.

Для того щоб створити у слухача відчуття присутності в залі, при записі музики використовують щонайменше два мікрофони, сигнали від яких записуються окремо й відтворюються двома пристроями - навушниками, акустичними колонками (стереозапис).

2.5. Класифікація та загальні характеристики програмного забезпечення

Основним програмним забезпеченням комп’ютера є комплект програм, які називаються операційною системою. Для виконання програма завантажується із зовнішнього пристрою пам’яті у внутрішню пам’ять.

Основні функції операційних систем. Поняття сумісності програмного забезпечення. Ліцензії на програмне забезпечення, їх типи. Інсталяція та деінсталяція програмного забезпечення.

Програмне забезпечення (ПЗ) персонального комп’ютера можна поділити на три основні складові: системне, прикладне і системи програмування.

До системного програмного забезпечення зараховують два типи програм: операційні системи (ОС) й утиліти. Інколи утиліти також

відносять до ОС. Найголовніші функції ОС полягають у забезпеченні роботи прикладних програм і пристроїв, а також у підтримці інтерфейсу користувача.

Нині найпоширенішими операційними системами для персональних комп’ютерів є ОС Windows (версії 8 і 10), досить поширеними є Мас OS, Linux. Для портативних пристроїв (смартфонів, планшетних комп’ютерів, електронних книг, цифрових програвачів, наручних годинників, ігрових приставок, нетбуків, смартбуків) використовуються ОС Android (створена на основі Linux), Windows СЕ і iPhone OS.

Операційна система - це комплекс взаємозв'язаних програм, призначений для управління обчислювальними процесами, апаратними засобами, ефективного розподілу ресурсів комп'ютера між обчислювальними процесами, а також організації взаємодії користувача з комп'ютером.

Операційні системи класифікуються за багатьма ознаками. Найголовніші з них:

1. За типом комп’ютера, для якого призначена ОС - для великих ЕОМ, для ПК, для смартфонів та інших мобільних пристроїв.

2. За кількістю процесів, що одночасно виконуються, однозадачні та багатозадачні.

3. За кількістю одночасно обслуговуваних процесорів - однопроце-сорні та багатопроцесорні.

4. За типом інтерфейсу користувача - з графічним інтерфейсом і з інтерфейсом командного рядка.

5. За кількістю двійкових розрядів даних, що одночасно опрацьовуються, - 16-розрядні, 32-розрядні і 64-розрядні.

6. За кількістю користувачів - однокористувацькі й багатокористу-вацькі.

7. За методом використання ресурсів - локальні та мережеві.

8. За методом доступу користувача до ресурсів комп’ютера: розподілу часу, реального часу і пакетного опрацювання.

Однозадачні операційні системи використовуються тоді, коли комп’ютер призначено для одночасного виконання тільки однієї задачі -керування деяким пристроєм (двигуном, автоматичною лінією на виробництві, атомним реактором), в ігрових приставках.

Багатозадачні ОС використовуються, здебільшого у випадках, коли у користувача виникає необхідність паралельного виконання кількох задач - створювати текстовий документ і шукати для нього відомості в Інтернеті, виконувати обчислення в електронних таблицях. Багато-задачиі ОС використовуються й у багатофункціональних пристроях -телевізорах, медіа центрах тощо.

ОС Windows, Мас OS, Linux є багатозадачними.

Більшість ОС призначені для завантаження із ЗЗП комп’ютера, але зараз набувають популярності ОС з віддаленим завантаженням і так звані хмарні ОС, наприклад, Google Chrome OS, iCloud. Особливостями цих ОС є забезпечення доступу користувача до ресурсів незалежно від його розташування. Таким чином використовуються ресурси, які можуть належати кільком комп’ютерам, розташованим навіть на різних континентах.

Значна частина ОС передбачає можливість авторизації користувача. Такі ОС називаються багатокористувацькими. Створення для користувача власного реєстраційного запису (англ.: account, рахунок) передбачає зберігання для нього налаштувань програмних і апаратних засобів, створення простору для зберігання даних, надання певних прав на управління обчислювальною системою. Авторизація, тобто вхід до системи, передбачає зазвичай два кроки - введення імені користувача (login) і пароля (password). Процедура авторизації обов’язкова для роботи в усіх системах з великою кількістю користувачів - поштових сервісах, хмарних сервісах, іграх.

Операційні системи сучасних ПК містять такі основні частини: ядро ОС; драйвери; файлову систему; інтерфейс користувача; бібліотеку системних функцій.

Ядро - центральна частина ОС, що керує процесом виконання програм і їх доступом до ресурсів комп’ютера.

Ядро ОС визначає, коли і яку програму слід запустити процесору, які ресурси слід надати програмі, якій програмі необхідно у даний момент дозволити доступ до того чи іншого апаратного засобу. Під час запуску програми ядро ОС виділяє програмі частину внутрішньої пам’яті. Важливою частиною ядра ОС є командний процесор, який отримує команди користувача і виконує їх. Ядро після завантаження ОС постійно зберігається в оперативної пам’яті, тобто є резидентною частиною ОС.

Сучасні багатозадачиі ОС включають ще один обов’язковий складник - механізм підтримки багатозадачності, або планувальник процесів. Для того щоб можна було одночасно виконувати декілька програм (задач), ядро ОС під час їх завантаження до ВЗП розподіляє їх на процеси, тобто частини програми, які допускають незалежне виконання (рис. 2.9).

Драйвер - це програма, що керує конкретним пристроєм комп’ютера.

Кожний пристрій має власні драйвери для різних ОС (драйвер монітора, драйвер клавіатури та інші). Драйвери постачаються разом з пристроєм або їх можна завантажити із сайту розробника (рис. 2.10). Драйвер перетворює команди ОС на команди, доступні конкретному пристрою.

Наприклад, за допомогою графічного редактора можна створити і надрукувати на принтері малюнок. Але графічний редактор є загальним для будь-якого типу принтера, він не враховує особливості, наприклад, лазерного чи матричного принтера. Графічний редактор повідомляє драйверу, де й що друкувати, а все інше виконує драйвер підключеного принтера.

Файлова система призначена для розміщення і читання із зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв програм і даних відповідно до визначених правил. У сучасних пристроях пам’яті використовуються файлові системи FAT32, NTFS та інші. Користувач працює з файловою системою на рівні файлів і папок. Під час запису або читання файла його ім’я повідомляється драйверу файлової системи. Усі інші операції виконуються файловою системою. Файл є найменшою неподільною одиницею даних, з якою працює користувач засобами ОС.

Файл - це ділянка пам’яті з присвоєним їй ім’ям, у якій зберігаються програма або дані.

Для групування і систематизації файли розподіляються по каталогах (папках). Папка - це частина файлової системи, яка має ім’я і яка може містити інші папки та файли.

Інтерфейс користувача - сукупність апаратних і програмних засобів, які забезпечують взаємодію користувача і комп'ютера.

У сучасних ОС використовуються два типи інтерфейсу: інтерфейс командного рядка і графічний інтерфейс. У інтерфейсі командного рядка команди вводяться у спеціальний рядок за допомогою клавіатури. Графічний інтерфейс дозволяє вводити команди за допомогою миші обранням відповідних об’єктів (наприклад, піктограм) або команд меню, розташованих на екрані монітора. Інтерфейси користувача мають як операційна система, так і прикладні програми.

Частиною ОС є й бібліотеки системних функцій.

Бібліотека системних функцій - сукупність програм, що використовуються багатьма користувачами.

їх не потрібно розробляти користувачу і програмісту щоразу, коли в цьому виникає потреба, а досить звернутися до відповідної системної функції бібліотеки. Прикладами таких функцій є отримання даних про дисковий простір, створення файла та інші, якими ви вмієте користуватися.

Операційна система позбавляє користувача і програміста необхідності детального знання будови апаратних засобів комп’ютера й управління ними. Наприклад, для запису даних на жорсткий магнітний диск потрібно вказати номер сектору, доріжки і розмір потрібного дискового

простору. Але користувачеві не потрібно їх вказувати. Усе це зробить операційна система, а користувачу досить вказати імена диска і файла.

Додаткові зручності для користувача створюють програмні засоби, які називаються утилітами.

Утиліти розширюють можливості, які надаються ОС, і реалізують функції службового ПЗ.

За допомогою утиліт здійснюють архівування даних, захист комп’ютера від вірусів, очищення жорсткого магнітного диска тощо.

Системи програмування призначені для розроблення програм, у тому числі системних і прикладних. З однією з них ви вже знайомі - це навчальна система програмування Скреч. Відомими професійними системами програмування є: C++, Java, Visual Basic, Turbo Pascal та інші.

Прикладне програмне забезпечення (ПЗ) використовується у різних сферах людської діяльності.

Воно забезпечує виконання конкретних завдань, наприклад, малювати, розраховувати прибуток фірми, вводити й редагувати текст, відтворювати музику, здійснювати пошук необхідної інформації.

Прикладне ПЗ поділяється на дві групи: загального і спеціального призначення. До ПЗ загального призначення належать текстові редактори, табличні процесори, графічні редактори, системи керування базами даних, програми для роботи в Інтериеті, програми для підготовки електронних презентацій та деякі інші. Такими програмами користуються фахівці різних спеціальностей. Вони об’єднуються в пакети офісних програм, одним із найпопуляриіших з яких є Microsoft Office, до складу якого входять програми Word, Excel, Access, PowerPoint та інші.

До програм спеціального призначення належать вузькоспеціалізовані програми, призначені для фахівців певної спеціальності, наприклад, тренажери для підготовки пілотів, програми для дополіграфічної підготовки документів, програми з Web-дизайну.

Комп’ютерні програми є об’єктами авторського права й охороняються законом.

В Україні комп’ютерна програма стала об’єктом авторського права з набуттям у 1993 році чинності Закону України “Про авторське право і суміжні права”, який у 2001 році був удосконалений. Авторське право на програмний засіб доводять до відома загалу документом, який називається ліцензією.

Ліцензія - це правовий документ, що визначає порядок використання і розповсюдження ІІЗ.

Ліцензія захищає авторські права і містить гарантії прав користувачів.

З точки зору прав на використання і розповсюдження програмного забезпечення воно поділяється на вільне (відкрите) і комерційне (про-прієтарне) ПЗ. Ліцензії існують як на вільне ПЗ, так і на пропрієтарне.

З вільним ПЗ користувач може працювати без додаткового погодження дій, але він має діяти в межах ліцензії.

Ліцензія на пропрієтарне ПЗ дає дозвіл використовувати одну або кілька копій програм, однак ІЗ власником залишається розробник (автор, виробник). Користувачеві надається обмежений набір прав, які перелічуються в ліцензії. У ліцензії подається також перелік дій, виконувати які клієнту заборонено.

J Для всіх комп’ютерів існує проблема програмної сумісності, під якою розуміють можливість виконувати програми, розроблені для одного комп’ютера, на іншому.

Різні моделі однієї сім’ї ПК мають зазвичай сумісність знизу вгору. Це визначає, що ПК “старших” моделей, які є потужнішими від попередніх, можуть виконувати програми, розроблені для “молодших” моделей ПК, але не навпаки.

Є кілька рівнів сумісності: сумісність на рівні ОС і на рівні базової системи введеиня-виведення (англ. Base Input Output System - BIOS). У першому випадку досягається повна програмна сумісність, у другому -неповна.

Для використання ПЗ на комп’ютері потрібно виконати його інсталяцію або встановлення (рис. 2.11-2.13). Найчастіше інсталяція програмних продуктів виконується за допомогою програм інсталяції, що входять до складу майже кожної програми.

Інсталяцію програм дозволяється виконувати тільки користувачу з правами адміністратора. Як ми вже знаємо, цей процес відбувається за кілька етапів, протягом яких необхідно виконувати певні дії, відповідати на запитання програми, вказувати за потреби особливості встановлення програм.

Обслуговування пристроїв комп’ютера виконують програми - драйвери, які можуть бути різними на різних комп’ютерах. Для того щоб програмний засіб запрацював правильно, необхідно створити для нього певні умови, надати адреси, за якими розташовано потрібні програми, до яких він звертатиметься.

Дуже важливо є й те, що користувач обов’язково має ознайомитись із ліцензійною угодою, погодитися з умовами, па яких він користуватиметься певним програмним засобом.

У ОС родини Windows дані щодо встановлених програм і їх налаштувань зберігаються в спеціальному текстовому файлі, який називається реєстр.

Реєстр \¥іп<іо\у8 має чітко визначену структуру. Будь-яке її порушення призводить до порушення роботи ОС, інколи - до повної її відмови.

Основна частина реєстру - це ключі (або параметри), в яких і зберігається вся інформація щодо налагодження ОС та програм користувача. Кожей параметр реєстру \Vindows відповідає за певну властивість системи. Ключі з даними про налаштування комп’ютера і програм об’єднані

в розділи, які своєю чергою є підрозділами більших розділів і т.д. У реєстрі, зокрема, зберігаються дані, які вказують файли яких типів опрацьовуються певпою програмою, інші налаштування.

У файл реестра під час встановлення записуються налаштування для кожної програми.

Операційні системи також встановлюються з використанням спеціального програмного забезпечення. Оскільки ОС є дуже складними програмними комплексами, які постійно вдосконалюються, більшість з них мають у своєму складі засоби налаштування й оновлення.

Панель керування ОС Windows 7 показано на рис. 2.14. Користувачу доводиться виконувати такі основні налаштування: створення облікових записів (account) користувачів; оформлення робочого стола і встановлення роздільної здатності екрана, розмірів шрифту у вікнах; визначення часу, дати, мов уведення і мови графічного інтерфейсу; вилучення програм; оновлення ОС (рис. 2.15).

Якщо певний програмний продукт не потрібен, виконується його деінсталяція (видалення) засобами ОС або додатковими утилітами.

Оновлення складників сучасних ОС (Android, Windows 8, 10, Linux Ubuntu та інших) відбувається автоматично. Необхідною умовою для цього є наявність підключення комп’ютера до мережі Іитернет.

Для встановлення необхідних параметрів ОС на панелі керування слід обрати відповідну піктограму і перейти до налаштування опцій. На рис. 2.15 показано вихід на налаштування годинника, календаря, регіональних стандартів і мовних параметрів інтерфейсу для ОС Windows 7.

Перевіряємо себе

1. Що таке файл?

2. Які типи інтерфейсу користувача застосовуються в сучасних ПК?

За якими основними ознаками класифікуються ОС ПК?

4. Як поділяються ОС за кількістю одночасно виконуваних процесів?

5. Які основні частини містить ОС ПК?

6. Для чого призначені драйвери?

7. Поясніть основні функції ядра ОС.

8. Поясніть необхідність файлової системи.

9. Для чого застосовується бібліотека системних функцій?

10. Чи можна створити комп’ютер, який би не потребував ОС?

11. Які дії виконує ядро ОС для запуску на виконання програми користувача?

12. Які програмні засоби використовуються для розроблення програм користувача?

Скільки може бути варіантів подання команди копіювання файла в ОС Windows 7?

Чим відрізняється вміст дисків 3 і 4 (рис. 2.10) від вмісту інших?

Виконуємо

Опишіть призначення і орієнтовний вміст кожного з компакт-дисків, зображених на рис. 2.10. Можна використати результати пошуку необхідних даних у мережі Інтернет. Обговоріть у класі результати ваших пошуків.

2. Викличте (командою СігІ+АД+БеІ) Диспетчер задач \Vindows. Який з процесів виконується завжди? Поясніть, чому.

3. Викличте (командою СЬгІ+Аи+БеІ) Диспетчер задач Windows. Запишіть кількість процесів, які виконуються. Запустіть на виконання кілька програмних засобів. Поясніть чому збільшилась кількість виконуваних процесів.

4. Визначте, які процеси належать запущеним вами на виконання програмам.

 

Вказівки. Конкретні рекомендації можна навести лише щодо вибору монітора. Його слід обирати з найкращими характеристиками. Це має бути монітор рідинно-кристалічного типу з діагоналлю не менше 19 дюймів. Інші параметри залежать від наявності коштів.

Щодо інших пристроїв та їх характеристик можна навести лише загальні рекомендації. Насамперед слід визначити мету придбання

комп’ютера. Зазвичай розрізняють таку мету використання ПК: для офісної роботи; для дому; для ігор; для дизайну.

1. У офісі комп’ютер застосовується переважно для роботи з текстом, таблицями, бухгалтерської і фінансової діяльності, для електронного листування та перегляду сторінок в Інтернеті. Для таких робіт вистачає бюджетного варіанта ПК з двоядерним процесором частотою близько 1,5 ГГц. Оперативної пам’яті досить 2 ГБ і жорсткого диска ємністю 200-440 ГБ. Достатня потужність блоку живлення 300 Вт. Може бути використана вбудована відео-плата. Для офісних робіт часто використовуються принтер і сканер.

2. Удома комп’ютер використовується для роботи в Інтернеті, нескладних комп’ютерних ігор, перегляду телевізійних передач і фільмів, роботи з мультимедія. Тому потрібен більш потужний комп’ютер з 2-4-ядерним процесором частотою близько 2 ГГц, оперативною пам’яттю 2-4 ГБ, жорсткий диск 500-700 ГБ. Обов’язково потрібен привід СБ або БУБ-типу з можливістю запису, блок живлення не менше 400 Вт.

3. Для ігор бажано мати не менше ніж 4-ядерний процесор із частотою близько 3 ГГц, оперативною пам’яттю 4 ГБ, а жорсткий диск ємністю 1 ТБ. Комп’ютер має мати відеокарту досить високого рівня і звукову систему. Блок живлення потужністю не менше 450 Вт. Обов’язково необхідно мати привід БУВ або Віу-Кау із можливістю запису.

4. Для дизайнерської роботи потрібен найпотужніший комп’ютер. Він має бути орієнтований на використання 64-бітних ОС. Процесор бажано мати частотою 3,3 Гц, а кількість ядер - не менше 4. Оперативна пам’ять - не менше 8 ГБ, вінчестер - 1 ТБ.

Виконання роботи

Учні класу об’єднуються в 3-4 групи, а також призначається журі у складі 3-4 учнів. Кожна група має обговорити і прийняти рішення: для яких цілей можуть використовуватися комп’ютери, основні дані яких наведені в табл. 2.1. За 5 хвилин протягом 15 хвилин по одному представнику від кожної групи обґрунтовують своє рішення, а члени журі оцінюють якість обґрунтування.

Таблиця 2.1

Пристрої	Комп’ютери
	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4
Процесор	2,0 ГГц, 2 Согев, Саєііе 1 МВ	2,4 ГГц, 2 Согев, Сазіїе 2 МВ	3,0 ГГц, 4 Согев, СайЬе 4 МВ	3,6 ГГц, 4 Согев, Сазіїе 8 МБ
ОП	1 ГБ	2 ГБ	4 Гб	16 ГБ
Вінчестер	300 ГБ	500 ГБ	1 Тб	1 ТБ
Відеокарта	Вбудована		1 ГБ	2 ГБ
Привід	-	БУБ+Б\У	БУБ+ІІ\У	БУБ+ІІ\У

Команди і журі залишаються в тому самому складі. Учитель пропонує кожній команді визначити склад і параметри комп’ютера учня і комп’ютера вчителя. За 5 хвилин протягом 15 хвилин представник кожної команди обґрунтовує свій варіант. Журі оцінює їхні доповіді і за підсумками двох виступів оголошує кращу команду. Остаточні підсумки підводить учитель.

2.6. Службове програмне забезпечення

Архівування даних. Операції над архівами. Форматування носіїв даних.

У сучасних персональних комп ютерах можуть зберігатися різноманітні типи даних (графічні, звукові та інші), які потребують величезних обсягів пам’яті. З метою економії обсягу пам’яті зовнішніх пристроїв, на яких зберігаються дані, здійснюється їх стиснення.

Стиснення даних - це процес перекодування початкового файла даних у новий файл меншого розміру, із якого можна відновити початковий.

Існують різні алгоритми стиснення даних. Один із найпростіших полягає у тому, що для кодування символів, які часто використовуються (наприклад, а, о, к), відводиться менше бітів, ніж для кодування символів, частота використання яких невелика. Алгоритми стиснення даних поділяються на алгоритми з втратами і без втрат.

Стиснення без втрат - таке стиснення, за якого файл, відновлений зі стиснутого, повністю відповідає оригіналу.

Стиснення з втратами - таке стиснення, коли у відновленому файлі є спотворення.

Стиснення без втрат застосовується для текстових і числових даних, програм, тому що відсутність навіть одного символу може призвести до неправильного тлумачення слова, збою виконання програми, а стиснення з втратами - для графічних, звукових і відеоданих.

Стиснення даних характеризується двома основними параметрами.

1. Коефіцієнтом стиснення, який визначається відношенням обсягу стиснутого файла до обсягу початкового файла. Значення цього коефіцієнта міститься в межах від 1 (стиснення вже стиснутих даних) до 10 і більше.

2. Швидкістю стиснення, яка визначає тривалість стиснення і наступного відновлення даних з архіву.

Стиснення даних здійснюється за допомогою спеціальних програм. У ОС \Уіініо\уз ХР і старших версіях для цього існують вбудовані про-

грамні засоби. Вони виконують стиснення на тих зовнішніх пристроях, які підтримуються файловою системою NTFS.

Стиснення даних в ОС Windows 7 можна виконати так.

1. У програмі Провідник виокремити об’єкти, які потрібно стиснути. Виокремимо, наприклад, на диску F: папку СТАТТЯ ОС і файл Стаття БЕЗПЕКА. Потім слід відкрити контекстне меню виділених об’єктів і виконати команду Властивості.

2. Відкриється вікно Властивості, зміст якого на вкладці Загальні подано на рис. 2.16.

Як бачимо з рис. 2.16, виокремлені об’єкти мають 2 папки і 39 файлів різних типів. На диску вони займають 33,4 МБ. У цьому вікні слід натиснути кнопку Додатково.... Відкриється вікно Додаткові атрибути, зображене на рис. 2.17.

У цьому вікні увімкнемо прапорці Дозволити індексування вмісту цих файлів... і Стискати вміст для заощадження місця на диску й натиснемо кнопку ОК. У результаті відкриється вікно Підтвердження зміиення атрибутів, зображене на рис. 2.18 (якщо воно не відкриється, то у вікні, зображеному на рис. 2.17, слід натиснути кнопку ОК, після чого воно має відкритися).

3. Увімкнемо в цьому вікні перемикач для вкладених панок і файлів і натиснемо кнопку ОК. Після цього починається процес стиснення, який залежно від обсягу виділених об’єктів може виконуватися від кількох секунд до десятків хвилин.

Зверніть увагу, що стиснуті об’єкти у вікні програми Провідник помічені іншим кольором. Для перегляду результатів стиснення слід виділити відповідні об’єкти, відкрити їх контекстне меню і виконати команду Властивості (зверніть увагу на те, що стиснуті об’єкти на диску займають 8,44 МБ, тобто вони стиснуті майже в 4 рази).

Для скасування стиснення папок і файлів необхідно виокремити їх, відкрити вікно Додаткові атрибути (рис. 2.17), вимкнути в ньому прапорець Стискати вміст для заощадження місця на диску і натиснути кнопку ОК.

Окремим випадком стиснення файлів є їх архівування.

Архівування - це стиснення файлів і, якщо їх два і більше, об’єднання їх в один архівний файл з метою довготривалого його зберігання, а також для передавання даних комп’ютерними мережами.

Архівний файл має зміст, звідки можна дізнатися, які файли вій містить. На кожний файл у архіві є дані про його ім’я, розмір, ступінь стиснення та інші.

Програми-архіватори виконують як стиснення, так і відновлення оригінал файла з архіву. Останній процес називається розархівуванням. Тепер популярні архіватори WinRAR, WinZip, 7-Zip. Архіватори працюють не лише з файлами власного формату, але й з файлами інших форматів. Наприклад, архіватор WinRAR працює з файлами власного формату і з файлами формату ZIP.

Існують архіви, що саморозпаковуються. Для розпакування таких файлів не потрібно жодних додаткових програм. Ці архіви мають розширення ехе. їх доцільно застосовувати для пересилання мережею Інтернет, якщо невідомо, чи має кореспондент відповідну програму-архіватор.

У ОС Windows 7 є вбудовані засоби архівування папок і файлів формату ZIP. Один із найпростіших методів створення архіву цими засобами наведений нижче.

1. У вікні програми Провідник виокремити папки та файли, які слід архівувати. Виокремимо, наприклад, на диску F: папку СТАТТЯ ОС і файл Стаття Безпека.

2. Відкрити контекстне меню виокремлених об’єктів, встановити курсор на пункт Надіслати й у підмешо, що відкриється, виконати команду Стиснута папка (рис. 2.19). На диску F: з’явиться папка, назва якої збігається з назвою одного з об’єктів, виділених для архівування (для прикладу, який ми розглядаємо, ця папка має назву Стаття БЕЗПЕКА.

У створену архівну папку можна додавати папки і файли, які під час копіювання стискаються. З архівної папки об’єкти можна копіювати у звичайну папку. Під час їх копіювання здійснюється їх розпакування. Порядок вилучення архівних папок практично не відрізняється від вилучення звичайних папок.

Існують також багатотомні архіви, тобто архіви, що зберігаються не в одному, а в кількох файлах. Така потреба виникає для передавання архівів електронною поштою, якщо вони завеликі.

Архіватор WinRAR має зручний інтерфейс, забезпечує високий ступінь стиснення і має добрі функціональні можливості. Для запуску програми WinRAR слід натиснути кнопку Запустити і виконати команди Усі програми —> WinRAR. Відкриється вікно програми, фрагмент якого зображено на рис. 2.20.

 

Команди меню Файл призначені для керування папками, файлами, буфером обміну, а також для встановлення пароля. Команди меню Команди забезпечують додавання файлів до архіву, видобування файлів до зазначеної папки, видалення й перейменування файлів та виконання інших операцій. Меню Операції призначене для перевірки архіву на віруси, виправлення архіву, створення звіту тощо.

Для створення нового архіву потрібно у вікні програми \¥іпІІАІІ за допомогою команди Змінити диск меню Файл перейти до диска, в якому містяться об’єкти для архівування. Перейдемо, наприклад, до диска

Р:, у якому виділимо папку СТАТТЯ ОС і файл СтаттяБЕЗПЕКА, які будемо архівувати. Після цього слід натиснути кнопку Додати або в меню Команди виконати команду Додати файли до архіву. Відкриється вікно Ім’я та параметри архіву (рис. 2.21).

У цьому вікні можна ввести нове ім’я архіву або погодитися із запропонованим, вибрати формат архіву, метод стиснення (звичайний, найкращий тощо) та інші параметри. Уведемо, наприклад, ім’я Перший, а інші параметри залишимо за замовчуванням.

Після встановлення параметрів слід натиснути кнопку ОК, у результаті почнеться процес архівування. Після його завершення на диску Р: з’явиться архівна папка Перший.гаг.

 

Видобути файли з архіву можна різними способами. Наприклад, у вікні програми \VinRAR знайти і відкрити архівну папку, для чого слід двічі клацнути її ім’я. Якщо відкрити папку Перший.гаг, відкриється вікно, фрагмент якого зображено па рис. 2.22.

 

У цьому вікні виділимо папки та файли, які необхідно видобути (виділимо, наприклад, папку СТАТТЯ ОС) і натиснемо кнопку Видобути до... або в меню Команди виконаємо команду Видобути файли до зазначеної папки. У результаті відкриється вікно Шлях та параметри видобування, зображене на рис. 2.23.

У цьому вікні вводимо ім’я папки, до якої слід записати об’єкти з архіву, і натискаємо кнопку ОК (уведемо, наприклад, ім’я Початкова у кореневій папці диска Р:).

Якщо тепер відкрити папку Початкова, то побачимо в ній розархіво-вану папку СТАТТЯ ОС. Якщо видобування не виконається, то буде видало відповідне діагностичне повідомлення.

Для створення саморозпаковуваного архіву треба у вікні Ім’я та параметри архіву програми \VinRAR (див. рис. 2.21) увімкнути прапорець Створити 8РХ-архів.

Для створення багатотомного архіву слід у вікні Ім’я та параметри архіву вказати обсяг тому в полі Розбити на томи розміром. За замовчуванням кожний том отримує ім’я iм’я_тoмy.partNNN, де КЫЫ - номер тому. Усі томи мають зберігатися в одній папці, а розпаковувати їх слід, починаючи з першого.

Для того щоб користуватися зовнішнім запам’ятовуючим пристроєм з файловою структурою (наприклад - записати на нього архів), потрібно цю структуру на ньому створити.

Процес підготовки носія до запису на нього файлів називається форматуванням.

Форматування здійснюється спеціальною утилітою ОС або спеціалізованою програмою. Форматують розділи на жорсткому диску, флеш-накопичувані та оптичні диски.

Розрізняють два типи оптичних дисків:

И - диски одноразового запису. Записані на них дані видалити неможливо;

]&\У - диски багаторазового запису. На них можна неодноразово видаляти й записувати нові дані.

Обсяги дисків СБ - близько 700 МБ, дисків БУБ - від 4,7 ГБ до 18,8 ГБ, дисків ВБ — від 15 ГБ до 100 ГБ.

Нові диски типу Я і Я\У перед використанням потрібно обов’язково форма тува ти.

ОС \Уіпс1о\У8, починаючи з версії ХР, мають вбудовані програмні засоби, які забезпечують весь цикл робіт з дисками (форматування, копіювання, вилучення та інші операції).

Оптичні диски можуть бути відформатовані або для запису файлів даних, або для запису відео і звуку. Якщо диск відформатовано за першим варіантом, то потім його можна використовувати як звичайну флешку, тобто копіювати на нього файли, вилучати їх та виконувати інші операції за допомогою програми Провідник.

Далі описано порядок форматування оптичних дисків типу К і К\У в ОС ЛУтск^в 7 для запису на них файлів даних.

Після встановлення нового диска в дисковод має відкритися вікно Автовідтворення, зображене на рис. 2.24 зліва. Якщо воно не відкриється, то у вікні програми Провідник необхідно знайти піктограму диска і двічі клацнути на ній лівою кнопкою миші.

У цьому вікні натиснемо кнопку Записати файли на диск. Відкриється вікно Записати диск, зображене на рис. 2.24 справа. У цьому вікні вмикаємо прапорець Як ІІБВ флеш-пам’ять, уводимо ім’я диска, наприклад К1357, і натискаємо кнопку Далі. Після цього почнеться форматування диска, яке може тривати більше 10 хв.

Під час форматування не можна виймати диск і виконувати над ним інші операції.

Перебіг процесу форматування відображається на екрані. Після завершення форматування диска відкриється вікно, зображене на рис. 2.25 справа.

Якщо потрібно одразу після форматування записати на цей диск папки і файли, слід відкрити вікно програми Провідник, для чого можна натиснути кнопку Відкрити папку для перегляду файлів.

Від цього моменту виконання на диску операцій копіювання, переміщення, перейменування та видалення файлів і папок виконується за допомогою програми Провідник і принципово не відрізняється від таких самих операцій на жорсткому магнітному диску або флешці.

Якщо у попередньому сеансі роботи диск був відформатований, але запису файлів на нього не було, то після його вставлення у дисковод відкриється вікно, зображене на рис. 2.25 внизу. Після цього на диск можпа записувати лані.

Форматування нового диска для запису на нього файлів даних можна виконати й таким способом.

 

Після вставлення диска в диско-вод у вікні програми Провідник відкрити контекстне меню диска, в якому виконати команду Фор-матувати.... Відкриється вікно, зображене на рис. 2.26.

У цьому вікні вибираємо файлову систему за замовчуванням, стандартний розмір кластера, вводимо назву диска, наприклад 111357, і натискаємо кнопку Почати.

Після завершення форматування з’явиться вікно відповідного повідомлення, у якому слід натиснути кнопку ОК.

Для повного очищення оптичного диска ІІ\У слід у вікні програми Провідник відкрити його контекстне меню і виконати команду Стерти диск. Відкриється вікно майстра очищення диска, в якому потрібно натиснути кнопку Далі. На екрані відображатиметься процес очищення диска. Для повторного використання цього диска його слід відформатувати.

 

13. Як можна видобути файли з архіву '\YinRAR?

14. Які існують типи оптичних дисків?

15. Чи можна на дисководі типу II працювати з дисками Н\¥:

16. Які обсяги пам’яті мають оптичні диски?

17. Які операції можна виконувати па оптичних дисках?

1. У особистій папці створіть папку “Резервні копії”.

2. Скористайтеся послугою Пошук та знайдіть на комп’ютері три довільних малюнки формату *.jpg й три довільних малюнки формату *.bmp. Скопіюйте їх з вікна пошуку в папку “Малюнки” (ця папка має бути вже створена у вашій папці).

3. Заархівуйте папку “Малюнки” в папку “Резервні копії” (архів назвіть pictures), використовуючи максимальний метод стиснення.

4. Запишіть у зошит розмір архівованої та неархівованої копій. За допомогою калькулятора знайдіть різницю й запишіть її у зошит.

5. Створіть у папці з вашим прізвищем текстовий документ “Різниця”, в який перепишіть результат із зошита.

6. Додайте до архіву pictures текстовий файл “Різниця”.

7. Створіть у своїй папці папку Резерв2.

8. Видаліть папку “Малюнки”. Розархівуйте з архіву pictures текстовий файл “різниця” і будь-який малюнок у палку Резерв2.

9. Знайдіть па комп’ютері та заархівуйте до архіву з назвою “Мікст” один файл формату *.трЗ, два файли формату *.doc, три файли формату *.gif так, щоб:

A) архів не потребував для розкриття наявності архіватора;

Б) була додана інформація про відновлення;

B) архів можна було розкрити, тільки вказавши пароль (пароль обов’язково запишіть у зошит).

Архів має бути розміщений у папці “Резервні копії”.

Примітка: для пошуку файлів доцільно використати пошукову систему та маски (* - будь-яке ім’я файла чи тип, або ?). Знайдені файли можна скопіювати у вашу папку й після цього вже архівувати.

10. Додайте до архіву pictures коментар “Це архів малюнків... (ваше прізвище, ім’я)”. Перевірте архів на помилки.

11. Заархівуйте всю свою папку в архів під назвою “Резервна папка Прізвище ім’я” на диск D:, при цьому не забутьте додати інформацію для відновлення.

Словничок

Архівування - процес стиснення даних, що належать одному або декільком файлам

Архітектура комп’ютера - спосіб побудови комп’ютера, з’єднання його окремих частин

Блочно-модульна архітектура — спосіб побудови комп’ютера з виокремленням його частин таким чином, щоб можна було їх заміняти

Мікропрограма - програма, записана в постійному запам’ятовуючому пристрої процесора

Операційна система - комплекс взаємозв’язаних програм, призначений для управління обчислювальними процесами (програмами), апаратними засобами, ефективного розподілу ресурсів комп’ютера між обчислювальними процесами, а також організації взаємодії користувача з комп’ютером

Стиснення даних - процес перетворення даних зі зменшенням довжини коду

Шина - набір провідників, об’єднаних певним призначенням

Шина адреси - шина, подання двійкового коду на провідники якої викликає приєднання до шини даних комірки пам’яті з адресою, що відповідає двійковому коду

Шина даних - шина, по якій з комірок внутрішньої пам’яті передаються коди даних і команд до центрального процесора і навпаки — від процесора до комірок внутрішньої пам’яті

Шина управління - шина, по якій до внутрішньої пам’яті передаються команди від процесора і пристрою управління