Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение на структурных схемах инвертора -- на рисунке:

Схема И--НЕ

Схема И--НЕ состоит из элемента И и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы И. Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом: , где читается как "инверсия x и y". Условное обозначение на структурных схемах схемы И--НЕ с двумя входами представлено на рисунке:

Таблица истинности схемы И--НЕ

x	y
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0



Схема ИЛИ--НЕ

Схема ИЛИ--НЕ состоит из элемента ИЛИ и инвертора и осуществляет отрицание результата схемы ИЛИ. Связь между выходом z и входами x и y схемы записывают следующим образом: , где , читается как "инверсия X или Y". Условное обозначение на структурных схемах схемы ИЛИ--НЕ с двумя входами представлено на рис.

Таблица истинности схемы ИЛИ--НЕ

x	y
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0



4. Устройство компьютера и программное обеспечение

4.1 Устройство компьютера

Персональные компьютеры - это универсальные устройства для хранения, обработки и передачи информации.

Архитектура ЭВМ - это общее описание структуры и функций ЭВМ. Архитектура не несет в себя описание деталей технического и физического устройства компьютера.

Основные компоненты архитектуры ЭВМ:

1. процессор,

2. внутренняя (основная) память, внешняя память,

3. устройства ввода, устройства вывода.

Схема Джона фон Неймана

4.1.1 Процессор

Процессор - центральное устройство компьютера.

Центральный процессор предназначен для пошагового выполнения хранящейся в памяти компьютера программы. Программа, выполняемая центральным процессорам, состоит из записанных в двоичном виде машинных команд. Система команд процессора является важной частью архитектуры компьютера. Если системы команд двух процессоров различны, то машинная программа, предназначенная для одного процессора, не сможет быть выполнена другим.

Замечание. Исключение составляет тот случай, когда одна система команд является подмножеством другой. Понятно, что процессор, работающий с некоторой системой команд, будет работать и с ее подмножеством.

Пример: Процессоры AMD Athlon и Intel Pentium 4 имеют совместимые системы команд, и поэтому программы на машинном языке для компьютера с одним из этих процессоров будут выполняться и на компьютере с другим процессором. Процессоры Power PC, используемые в компьютерах Macintosh и процессоры Intel Pentium 4 имеют несовместимые системы команд, следовательно, программа на машинном языке для Macintosh не сможет быть выполнена на компьютере с Intel Pentium и наоборот.

Назначение процессора:

Ш управлять работой ЭВМ по заданной программе;

Ш выполнять операции обработки информации.

Состав процессора:

1. устройство управления (УУ),

2. арифметико-логическое устройство (АЛУ),

3. регистры процессорной памяти.

УУ управляет работой всех устройств компьютера по заданной программе. (Функцию устройства управления можно сравнить с работой дирижера, управляющего оркестром. Своеобразной "партитурой" для УУ является программа.)

АЛУ -- вычислительный инструмент процессора; это устройство выполняет арифметические и логические операции по командам программы.

Регистры -- это внутренняя память процессора. Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессор выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты, программы.

Производительность процессора зависит от:

Ш тактовой частоты (кол-во операций в сек)

Ш количества регистров (ячейки памяти процессора) размер 32, 64, 128 бит

Ш объема кэш-памяти

Ш быстродействия арифметико-логического устройства

Ш эффективности алгоритмов устройства управления и др.

Процессор располагается на материнской плате и связан с другими устройствами за счет контроллеров, которые разгружают работу процессора (аудиокарта, видеокарта). Управление контроллерами осуществляется с помощью программ - драйверов.

4.1.2 Память компьютера

Внутренняя память

Включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

ОЗУ - быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает.

Это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает (энергозависимость).

ПЗУ - быстрая, неэнергонезависимая память. ПЗУ -- это память, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз (обычно в заводских условиях) и сохраняется постоянно (при включенном и выключенном компьютере). В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.

В ПЗУ находятся:

Ш тестовые программы, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;

Ш программы для управления основными периферийными устройствами - дисководом, монитором, клавиатурой;

Ш информация о том, где на диске расположена операционная система.

Основная память состоит из регистров. Регистр -- это устройство для временного запоминания информации в оцифрованной (двоичной) форме. Запоминающим элементом в регистре является триггер -- устройство, которое может находиться в одном из двух состояний, одно из которых соответствует запоминанию двоичного нуля, другое -- запоминанию двоичной единицы.

Триггер представляет собой крошечный конденсатор-батарейку, которую можно заряжать множество раз. Если такой конденсатор заряжен -- он как бы запомнил значение "1", если заряд отсутствует -- значение "О". Регистр содержит несколько связанных друг с другом триггеров. Число триггеров в регистре называется разрядностью компьютера. Производительность компьютера напрямую связана с разрядностью, которая бывает равной 8, 16, 32 и 64.

Внешняя память

К устройствам долговременной памяти относятся мобильные носители информации - гибкие магнитные диски малой емкости (дискеты), более емкие оптические компакт-диски (CD, DVD) и модули флэш-памяти.

Модули флэш-памяти и дискеты допускают полное стирание и перезапись информации.

Оптические компакт-диски делятся на два вида -- перезаписываемые (rewritable) и только для чтения (ROM -- Read Only Memory).

Для работы с дискетами и оптическими дисками требуются специальные компьютерные устройства - дисководы (накопители), снабженные головками считывания и записи данных.

Для подсоединения модуля флэш-памяти компьютер должен иметь специальный разъем. В таблице приведена примерная емкость современных мобильных носителей.

Тип носителя	Емкость
дискета	1,44 Мб
компакт-диск	от 50Мб до 700Мб, в зависимости от диаметра диска
DVD	1,7Гб; 4Гб и более
модуль флэш-памяти	от 16 Мб до 2 Гб и более

При использовании дискет следует учитывать, что информация на дискетах может быть утрачена под влиянием механических повреждений гибкого диска, влаги, нагревания или сильных магнитных полей. Для компакт-дисков опасны механические повреждения, в том числе царапины, а также прямые солнечные лучи.

4.1.3 Устройства ввода и вывода

1. Устройства ввода

Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер.

Мышь механическая. Внутри имеет шарик, выступающий через нижнюю поверхность. При перемещении мыши по поверхности стола шарик вращает специальные ролики, один из которых заставляет перемещаться указатель мыши вверх-вниз по экрану, другой - влево-вправо.

Мышь оптическая. Вместо крутящегося шарика используется луч света, который скользит по специальному коврику, покрытому координатной сеткой.

Трекбол. Представляет собой вмонтированный в корпус компьютера (рядом с клавиатурой) шарик, который нельзя переместить, но можно вращать пальцами за выступающую поверхность

Клавиатура - устройство механического ввода информации, состоящее из 101-105 кнопок, часть из которых служит для вода букв, символов и цифр, а другая часть - это функциональные клавиши (F1-F12). Также есть клавиши управления курсором (на них есть изображение в виде стрелок). В левой части клавиатуры есть дополнительные кнопки с цифрами - это дополнительная зона кнопок для удобства ввода цифр

Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер. По качеству вводимого изображения сканеры можно разделять на цветные и черно-белые, которые в свою очередь

могут отличаться разрешающей способностью, количеством цветов или оттенков серого цвета.

Сканер имеет два вида расширения: оптическое и интерполяционное. Оптическое расширение - одна из основных технических характеристик сканера. Измеряется в точках на дюйм (dpi). Чем выше данный показатель, тем детальнее будет информация, снятая с оригинала. Оптическое разрешение по горизонтали (ось X) определяется ПЗС-матрицей, а по вертикали (ось Y) числом шагов на дюйм, которое позволяет сделать двигатель сканера при перемещении каретки. В связи с этим многие производители указывают разные значения по горизонтали и вертикали, тем самым завышая реальное разрешение. Интерполяционное - это искусственно увеличенное разрешение. Достигается оно путем математического вычисления недостающих точек (методом интерполяции), осуществляемого драйвером с помощью специальных алгоритмов. На практике используется очень редко.

Телекамера - подключенная через специальное оборудование, позволяет вводить в компьютер видеоизображение ("живое видео").

Дигитайзер - устройство для ввода графической информации в компьютер, похожее на мышь. С помощью дигитайзера можно по точкам вводить в компьютер графики функций или чертежи с бумажного листа. Этот устройство оборудовано прицельным приспособлением (лупа с перекрестием), которое оператор наводит на интересующие его точки. Если нажать кнопку на прицеле, координаты точки фиксируются. Таким способом можно ввести в компьютер характерные точки чертежа, чтобы по ним потом восстанавливать линии.

Световое перо - устройство, напоминающее обычную ручку только с проводом. Данное устройство по возможностям сходно с мышью с той разницей, что мышью вы водите по столу, а световым пером - по экрану. Внутри светового пера находится специальный элемент - фотодиод, который регистрирует изменение яркости в том месте экрана, куда указывает перо. У светового пера есть недостатки. Один из них - необходимости все время держать руку на весу, от чего она быстро устает. Другой недостаток состоит в том, что приходится заслонять часть экрана собственной рукой. Поэтому перья в настоящее время почти не используются.

Сенсорный экран - представляет собой технологию по взаимодействию с программами, в которой инструментом, реализующим функции светового пера, является человеческий палец.

Такой способ взаимодействия имеет ряд недостатков. Разрешающая способность такой технологии невелика из-за размеров пальца, а постоянное прикосновение к экрану способствует его жировому загрязнению. Кроме того, так же как и при работе со световым пером, приходится держать руку на весу.

Джойстик - напоминает ручку управления автомобилем или самолетом. Наклоняя рычаг в нужную сторону, можно добиться плавного перемещения курсора по экрану, причем чем больше наклон рычага, тем быстрее перемещается курсор. В основном используется в играх.

Графический планшет - устройство для ввода контурных изображений. Его еще называют перьевым планшетом. С графического планшета рисовать можно прямо в компьютер. По устройству планшет мало чем отличается от дигитайзера, но координаты его прицельного приспособления - пера - фиксируются не по нажатию кнопки, а автоматически, сотни и тысячи раз в секунду. Это позволяет отслеживать самые замысловатые линии с точностью не хуже, чем у сканера.

Трекпад (сенсорный планшет) - может реагировать не только на специальное перо, но даже на обычный палец. Такой "следящий планшет" не удобен для точных работ. Зато, жертвуя точностью, его можно сократить до размеров, приемлемых в компьютере. Правда, не столько для рисования, сколько для перемещения указателя.

Речевой ввод и устройства распознавания голоса. Для ввода информации в компьютер микрофон выполняет те же самые функции, что и в магнитофоне. Затем специальная электрическая схема (аналогово-цифровой преобразователь) преобразует сигналы, поступающие от микрофона, в сигналы, пригодные как для обработки компьютером так, и для хранения на магнитных дисках.

Системы первого типа относительно просты, они не преобразуют человеческий голос в текст, а всего лишь его "узнают" (отличают от сказанного другим, не "вникая в смысл").

Системы второго типа намного сложнее и интеллектуальнее, они должны не просто преобразовывать одни сигналы в другие (аналоговые сигналы в цифровые), но и представлять звуковую информацию как в памяти компьютера, так и на экране монитора в текстовом виде. Однако такие системы требуют, чтобы их предварительно настроили на тембр голоса того человека (нескольких человек), который будет с ними работать.

Системы распознавания почерка. В качестве устройств ввода в системах распознавания почерка могут использоваться как сканер, так и графический планшет. Помимо данных устройств в такие системы обязательно включается специальное программное обеспечение, которое позволяет преобразовать почерк в печатный текст. При наличии образцов почерков в памяти компьютера возможно определение анонимного автора письма, записки и проч., что используется, например, в криминалистике.

Другие системы ввода (датчики).В последнее время в устройствах ввода применяются новые технологии. В качестве примера можно привести устройства отслеживающие положение зрачков глаз. Используя такое устройство можно взглядом перемещать указатель по экрану. Это дает возможность использовать компьютер практически полностью парализованным людям. При использовании компьютера для управлении робототехническим комплексом, устройствами ввода служат всевозможные датчики (температурные, определяющие интенсивность цвета, положение, радиационный фон, влажность воздуха, загазованность и другие).

2. Устройства вывода

Устройства предназначенные для вывода информации в том или ином виде:

Монитор - устройство, предназначенное для вывода на экран текстовой и графической информации.

Принтер - печатающее устройство предназначенное для вывода информации на бумагу или печатную пленку. Все принтеры могут выводить текстовую информацию, многие из них могут выводить также рисунки и графики, а некоторые принтеры могут выводить и цветные изображения.

Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с ПК. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные, однако встречаются и другие (светодиодные, термопринтеры и т.д.).

Матричные принтеры - это наиболее распространенный до недавнего тип принтеров. Принцип работы их таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических иголок. Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений.

Струйные принтеры - новый этап в развитии печатающих устройств после матричных. В этих принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Этот способ обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными принтерами. Современные струйные принтеры могут обеспечивать высокую способность - до 600 точек на дюйм. Для цветной печати цветные струйные принтеры часто являются самым оптимальным решением. Следует заметить, что струйные принтеры требуют тщательного ухода и обслуживания. Скорость печати струйных принтеров - от 15 до 100 секунд на страницу, а время печати цветных страниц может достигать 8-10 минут (обычно 2-3 минуты).

Лазерные принтеры - этот вид принтеров обеспечивают в настоящее время наилучшее качество печати. В них для печати используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Отличие от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам из компьютера. Разрешающая способность лазерных принтеров, как правило, не менее 300 точек на дюйм (300 dpi), а современные лазерные принтеры обычно имеют разрешающую способность 600 точек на дюйм и более. Скорость печати лазерных принтеров - от 8 до 12 секунд/страница. Специальные высокопроизводительные принтеры имеют скорость от 15 до 40 стр в мин.

Графопостроитель (плоттер)- устройство для вывода чертежей на бумагу. Плоттеры бывают барабанного типа (работают с рулоном бумаги) и планшетного типа (в них лист бумаги лежит на плоском столе). Как правило, плоттеры используются в системах конструирования (САПР) для вывода чертежей.

4.1.4 Магистраль (системная шина)

К магистрали (системной шине) подключаются процессор, ОП, устройства ввода-вывода и др.



Магистраль
Шина данных Осуществляет передачу данных между различными устройствами.	Шина адреса С её помощью процессор передает или считывает данные в ячейках памяти или устройствах.	Шина управления Передает сигналы, определяющие характер обмена информацией, т.е. считывания информации или её запись и др.)

4.2 Программное обеспечение

Программный продукт - комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи), подготовленный к реализации.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на две группы: базовое (системное) ПО, прикладное ПО и инструментальные системы..

Прикладное ПО включает в себя прикладные программы, которые обеспечивают выполнение необходимых пользователю работ: редактирование текста, рисование картинок, обработку информационных массивов и т.д.

Системное ПО включает в себя системные программы, которые выполняют различные вспомогательные функции: создание копий информации, выдача справочной информации о компьютере, проверку устройств ПК и т.д. Инструментальные системы (системы программирования) - обеспечивают создание новых программ для компьютера (рассчитаны для программистов)



4.2.1 Операционная система

Операционная система -- это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.

Наиболее популярны 3 семейства ОС:

Windows (корпорация Microsoft) для IBM-совместимых компьютеров

UNIX(Linux входит в состав семейства) (различные производители.)

MacOS (фирма Apple) для Macintosh

4.3 Графический интерфейс пользователя

Интерфейс пользователя - программно реализованные средства общения человека с компьютером.

Основные объекты:

Рабочий стол (занимает весь экран монитора и на нем располагаются все последующие элементы)

Значки (Ярлыки) (соотв. наиболее часто используемым программам, папкам, документам.)

Окна

В окне приложения располагаются:

Заголовок окна содержит название приложения и имя обрабатываемого документа

Рабочая область окна

Основное (главное) меню и панель инструментов.

Панели задач (отображаются названия и значки всех запущенных приложений, а также информация ОС, например, время и исп. язык клавиатуры)

4.3.1 Краткая характеристика ОС

Версии DOS

1981 г (Microsoft)- первая версия ОС для компьютера IBM PC -- MS DOS 1.0

В дальнейшем по мере совершенствования компьютеров IBM PC выпускались новые версии DOS, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительные удобства пользователю.

1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) ОС MS DOS, которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4 года. Эта версия весьма компактна и обладает достаточным набором возможностей.

MS DOS 5.0 и 6.0 имеют средства для эффективного использования оперативной памяти сверх 640 Кбайт, позволяют работать с логическими дисками, большими 32 Мбайт, переносить DOS и драйверы устройств в расширенную память, освобождая место в обычной памяти для прикладных программ, и т.д.

Версия 6.0 MS DOS включает средства сжатия информации на дисках (DoubleSpace), программы создания резервных копий, антивирусную программу и другие мелкие усовершенствования. (не всегда работали корректно - выпустили версию MS DOS 6.20)

Многие пользователи применяют операционную систему DR DOS версии 6.0 или 7.0 фирмы Digital Research (в настоящее время -- это подразделение фирмы Novell), или PC DOS фирмы IBM. Эти версии DОS обеспечивают несколько большие удобства, чем MS DOS, однако не все с ней совместимы. Так, средства сжатия информации на дисках, используемые в них, не совместимы друг с другом

Версии DOS до 3.3 сейчас уже практически не используются.

Windows 3.1/3.11

Первая версия Windows вышла в свет в конце 80-х годов и осталась совершенно незамеченной. Аналогичная участь постигла и следующую версию- лишь версия Windows 3.0 (1992) сумела понравиться пользователям и стать «продуктом года». А ещё через два года на свет появились версии 3.1 и 3.11, окончательно утвердившие господство Windows.

Многозадачность (хотя не более 2-3 приложений из-за малого кол-ва ОП)

Возможность использования всей установленной ОП

Часто «зависала», много ошибок, что связано с упрощенной многозадачностью.

Windows 95 (август 1995)

32-разрядная (ранее были 16-разрядные), но в целях совместимости ее ядро содержало 16-разрядные модули.

Новый графический интерфейс

В эту ОС впервые был интегрирован программно-драйверный комплекс DirectX

Автоматически распознавала большое число комплектующих и обладала значительно совершенным механизмом настройки и конфигурации.

Не отличается стабильностью

Windows 98/98SE(Second Edition) (25 июня 1998г)

Расширенные возможности управления интерфейсом

Новые комеплектующие:

Процессор Pentium 2

Графический порт AGP

Новые модели видеокарт, материнских плат, модемов и т.д.

Новые программы и утилиты: полный комплект для работы в Интернете и утилита конвертации файловой системы FAT16 в более новую версию FAT32

Windows ME (Millennium Edition) (офиц. представление 15 сент. 2000г)

Новая версия пакета Microsoft Internet Explorer версии 5.5

Обновленный пакет драйверов DirectX7.1

Новые доп. программы (Move Maker, Windows Media Player)

Введена поддержка мощных цифровых устройств ввода

Загрузка в режиме «командной строки» больше не поддерживется, большинство файлов занесено в реестр Windows.

ОС сохраняет установочный комплект в своей папке, что позволяет не обращаться к загрузочному диску в некоторых случаях.

Ряд новых инструментов обеспечения сохранности конфигурации и системных файлов.

В наборе стандартных программ появился комплекс Windows Restore, предоставляющий пользователю возможность «отката» на предыдущие конфигурации Windows в случае неудачной установки каких-либо программ.

Папки «Принтеры» и «Удалённый доступ к сети» переместились из папки «Мой компьютер» на общую Панель управления - где они и должны были находиться с самого начала.

Windows NT (New Technology) (первая версия 1993г, последняя -1998г)

Запрещает безоговорочный доступ к ресурсам компьютера любым программам, пытающимся работать с «железом» напрямую, что позволяет избежать конфликтов, но не идут программы, написанные под DOS и Windows 95

Заботится о надёжном разделении работающих под её управлением программ, не давая им «драться» за ресурсы.

Windows 2000

стабильное, полностью 32-разрядное ядро Windows NT было одето в яркую и удобную оболочку от Windows 98.

Унаследовав защищённость, отличные сетевые возможности и сервисы NT, Windows 2000 стала более удобной и дружественной домашнему пользователю.

расширенные мультимедийные возможности

встроенный программный комплекс DirectX, который смог отчасти «сломать лёд» в отношениях между играми и операционными системами семейства NT.

Высокая требовательность к ресурсам компьютера оттолкнула от новой ОС часть домашних пользователей.

поддержка «игрового режима» в Windows 2000 даже после доводок и доработок была далека от идеала.

Как и Windows NT, Windows 2000 была выпущена в нескольких вариантах - серверном (Server), для установки на главный, управляющиё компьютер сети, и клиентском (Professional) - для рабочих станций. Самая мощная версия - Datacenter - предназначенная для крупных корпораций, была официально представлена в сентябре 2000 года.

Windows XP (Experience)

Поначалу разработчики планировали наградить новую операционку звучным именем Windows Net 1.0, что должно было подчеркнуть как ориентацию новой ОС на сетевую работу, так и кардинальную новизну её внутреннего устройства. Но уже к лету 2001 года экс-Whistler получил новое имя - Windows XP. Рекламщики из Microsoft оказались правы: аббревиатура ХР публике полюбилась и в одно мгновение превратилась в сверхраскрученный «брэнд». Остаётся лишь добавить, что в итоге под именем Windows XP миру была явлена целая линейка ОС: «корпоративные» ОС Windows XP Server и Windows XP Professional и «домашняя» Windows XP Home.

Встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных.

Microsoft подготовила 64-разрядную модификацию, предназначенную для установки на серверы, оснащённые новым 64-разрядным процессором Itanium.

Windows XP - первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом..

«Интеллектуальное» меню «Пуск». При щелчке по этой кнопке Windows XP предлагает вам меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же других программ вам придется нажать на кнопку «Другие программы».

Панель управления - все иконки в ней аккуратно распределены по группам.

Поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС.

Windows Vista

Плюсы:

1) Приятная графика. Ничего лишнего, и система не перегружается.

2) Все настраивается автоматически (самостоятельно находятся драйвера).

3) Не возникло конфликтов с программами написанные под XP и 98.

4) Быстрый поиск необходимых материалов на компьютере.

5) Internet Explorer - и все остальные программы, которые шли в комплекте - изменился не только дизайн, но и начинка.

6) Корневая структура стала намного удобнее - если я скачиваю, что либо - это появляется в «закачках». Если сохраняю картинку, то в «картинках». Место куда сохранять выставляется автоматически, без моего участия.

Минусы, которые получилось исправить:

1) Все программы, которые я установил на диск C (системный), при следующем запуске отказывались работать. Исключение составили все те программы, которые устанавливаются в Program Files. Через неделю у меня перестал запускаться Outlook - решил эту проблему, установив обновления.

2) Некоторые программы переставали запускаться, решение этой проблемы - переустановка, все настройки сохранялись и программа запускалась.

3) Конфликт с программами для записи DVD/CD - программа устанавливается, а вот распознать мой привод не может. Если воспользоваться стандартными программами, которые идут в комплекте, то нередко на DVD диске создается файловая система, которую на XP не прочитать. Диск получается, не читаем, для ранее выпушенных версий операционной системы.

Больше минусов я не увидел, за все время мой компьютер завис только 1 раз, слишком нагрузил систему задачами.

Нововведения:

1) Это, безусловно, боковая панель:

2) По безопасности:

Программа, которая проверяет ваш компьютер на наличие троянов и шпионов - это отличное нововведение. За первую неделю при помощи этой программы было удалено 2 трояна.

3) Предупреждения от Internet Explorer: когда входишь на страницы, которым не следует доверять.

4) Новый пакет программ в комплекте: например «Факсы и сканирование».

UNIX

UNIX - одна из самых популярных в мире ОС т.к. ее распространяет большое число компаний. Первоначально она была создана как многозадачная система для миникомпьютеров и мэйнфреймов в середине 70-ых годов, но затем выросла в одну из наиболее распространенных операционных систем

LINUX - многозадачная и многопользовательская операционная система для образования, бизнеса, индивидуального программирования. LINUX принадлежит к семейству UNIX-подобных операционных систем.

Первоначально LINUX создавался Линусом Торвальдсом как хобби. Его вдохновила операционная система Minix. Дальше LINUX стал разрабатываться группой энтузиастов UNIX. Сегодня LINUX - полноценная операционная система UNIX, способная работать с “X Windows”, TCP/IP, Emacs и прочими пакетами.

Что делает LINUX столь отличным от других операционных систем? - Он был создан и продолжает совершенствоваться и развиваться группой добровольцев. Университеты по всему миру применяют LINUX в учебных курсах по программированию и проектированию операционных систем.

Ключевые черты LINUX.

Многопользовательская операционная система, защищенного 32-х разрядного режима, в ее составе нет 16-ти разрядного кода, кроме подпрограммы загрузки.

Передовая 32[64 для Alpha] битная подсистема виртуальной памяти.

Отсутствует ограничение 640к. LINUX может выделить до 3Гб на процесс, если у вас есть достаточно виртуальной памяти.

Система безопасности файлов и процессов пользователя.

Сетевая система графического интерфейса “X Windows”, отвечающая промышленному стандарту. Запуск приложений через сеть. Возможность работы приложений с многих машин на вашей рабочей станции одновременно.

Общие библиотеки (“Shared libraries”) для повышения эффективности использования памяти и дискового пространства.

Прозрачная программная эмуляция мат. сопроцессора для машин без такового.

API стиля POSIX.1 с USL и BSD расширениями. Перенос почти любого корректно написанного Posix или Unix API приложения является тривиальной задачей.

Встроенная поддержка сети TCP/IP включая оба протокола и стандартный набор инструментов BSD.

Широкий спектр WWW инструментов.

Клиент и сервер NFS - стандартной сетевой файловой системы Unix.

SAMBA SMB сервер для LAN manager и клиентов Windows for Workgroups.

MARS_NWE сервер клона Netware для использования в сетях IPX.

Netatalk Appletalk сервер для использования в сетях Appletalk (Эппл).

Клиент и сервер SMTP (E-mail) включая поддержку MIME.

Программное обеспечение для UUCP - протокола старого стиля для эффективного хранения и маршрутизации сетевой информации.

SLIP и PPP для работы с сетями Интернет через аналоговые и цифровые модемы.

Широкий ряд сетевых высокопроизводительных драйверов.

Драйверы для звуковых плат и приводов СD-ROM.

Эмулятор DOS.

Практически бесплатная система. Лицензия позволяет не только копировать и распространять soft, но и предоставляются исходные тексты.

Действительно надежная система, шансы на то, что одна задача повалит всю систему, практически равны нулю.

2-6 миллионов пользователей по всему миру.

Главные отличия LINUX от UNIX

1. Цена. Коммерческие UNIX системы стоят 1000 - 3000 USD. LINUX распространяется бесплатно или для коммерческих дистрибутивов по сравнительно низкой цене.

2. Лицензионная политика. LINUX распространяется вместе с исходными текстами и под лицензией, которая не разрешает использовать LINUX, не распространяя исходных текстов. Эта политика постоянно поддерживает цену коммерческих дистрибутивов LINUX на низком уровне. Эта политика делает также невозможным использования тактики имени Microsoft - использование недокументированных возможностей системы.

3. Переносимость. LINUX с самого начала был предназначен для работы на IBM совместимых компьютерах. Отсюда его невысокие требования к ресурсам.

OS/2

Операционная система OS/2 использует страничную модель памяти, то есть программа получает память порциями по 4 кб; подкачка также осуществляется порциями по 4 кб. Программа не может управлять процессом подкачки.

Важной особенностью OS/2 является возможность создания специальных разделяемых областей памяти, которые могут использоваться для межпроцессного взаимодействия.

В Microsoft Windows и OS/2 файловые системы ассоциируются с носителями (посредством логических имен - букв латинского алфавита).

Операционная система OS/2, кроме того, поддерживает свою файловую систему - HPFS (High Performance File System - высокопроизводительная файловая система), характеризующаяся хранением имен файлов и каталогов в виде B-дерева.

OS/2 предоставляет гораздо более широкий спектр системных вызовов для управления процессами. В OS/2 существуют три вида процессов: нити (цепи или треды), 'настоящие' процессы и экранные группы.

Наиболее развитый объектно-ориентированный программный интерфейс имеет операционная система OS/2. Все графические и программные примитивы представляются в ней в виде объектов (память, дисплей, принтер, папка, звуковая карта, дисковод - все это - объекты). Однако, объектно-ориентированный подход неэффективно использует ресурсы памяти, поэтому использование операционной системы OS/2 на компьютерах с 4 Мб памяти (на одном из таких писался данный реферат) затруднительно.

4.3.2 Загрузка ОС

При включении питания или перезагрузке компьютер проходит стадию самотестирования (bootstrapping) аппаратных средств (так называемую процедуру POST, Power-On Self-Test). В это время компьютер находится под управлением базовой системы ввода/вывода (Basic Input/Output System, BIOS). При возникновении проблем с аппаратными средствами или настройками уже на стадии POST компьютер сигнализирует об этом серией звуковых сигналов. На этот случай следует иметь под рукой сопроводительную документацию, полученную от поставщика в комплекте с вашим компьютером.

Файлы, необходимые для запуска системы

Успешное завершение процедуры POST свидетельствует о корректной инициализации аппаратных средств компьютера. Теперь для запуска операционной системы требуется присутствие всех нужных файлов. Процедура запуска системы закончится неудачей, если хотя бы один из файлов, необходимых для ее загрузки, не будет найден или окажется поврежденным.

Файлы, необходимые для успешного запуска Windows NT/2000/XP, а также продуктов из семейства Windows Server 2003 на компьютерах х86, перечислены в табл.

Файлы, необходимые для запуска Windows NT/2000/XP и продуктов из семейства Windows Server 2003

Файлы	Местоположение	Описание
NTLDR	Корневой каталог системного диска	Загрузчик операционной системы
Boot.ini	Корневой каталог системного диска	Файл, задающий пути к каталогам, в которых установлены копии операционных систем. Подробное описание опций файла Boot.ini будет приведено далее в этой главе
Bootsect.dos (только в системах с двойной загрузкой, где в качестве альтернативной операционной системы используются MS-DOS, Windows 3.1 х или Windows 9x/ ME; этот файл необходим для загрузки альтернативной ОС)	Корневой каталог системного диска	Скрытый системный файл, содержащий копию загрузочного сектора, используемого для загрузки альтернативных операционных систем
Ntdetect.com	Корневой каталог системного диска	Распознаватель аппаратной конфигурации. Передает загрузчику (Ntldr) информацию об обнаруженных и распознанных аппаратных средствах
Ntbootdd.sys (только для SCSI)	Корневой каталог системного диска	Драйвер, используемый для доступа к жестким дискам SCSI. Содержимое этого файла зависит от используемого контроллера
Ntoskrnl.exe	%SystemRoot% \system32	Ядро операционной системы
Hal.dll	%SystemRoot% \system32	Уровень аппаратных абстракций -- Hardware Abstraction Layer, HAL). Изолирует низкоуровневые подробности функционирования аппаратных устройств от остальной операционной системы и предоставляет API для обращения к однотипным устройствам. Дистрибутивный компакт-диск содержит различные версии HAL. Файл, который будет скопирован на ваш компьютер в процессе инсталляции, зависит от аппаратной конфигурации вашего компьютера
Улей реестра SYSTEM	%SystemRoot% \system32\Config	Ключ реестра HKEY LOCAL MACHINE\SYSTEM
Драйверы устройств	%SystemRoot% \system32\Drivers	Файлы драйверов устройств, установленных в вашей системе

Инициализация при запуске

После успешного завершения процедуры POST начинается процесс инициализации при запуске: на компьютерах х86 системная BIOS ищет и загружает в память загрузочный сектор (boot sector), инструкции которого затем загружают файл NTLDR.

После завершения тестов POST на компьютере х8б системная BIOS пытается обнаружить загрузочный диск. Порядок поиска загрузочного диска (флоппи-дисководы, жесткие IDE- и SCSI-диски, устройства CD-ROM) задается BIOS. Современные BIOS позволяют пользователю переконфигурировать этот порядок, называемый последовательностью загрузки (boot sequence). Для запуска огромное значение имеет первый сектор жесткого диска, который содержит главную загрузочную запись (Master Boot Record, MBR) и таблицу разделов (partition table).

Примечание

В дополнение к дискетам и жестким дискам, BIOS может позволять загрузку операционной системы с других загрузочных носителей, к числу которых относятся компакт-диски, сетевые адаптеры, диски Zip или LS-120.

Если вы с помощью программы BIOS Setup установили последовательность загрузки "CDROM, А, С", то BIOS в первую очередь будет пытаться найти загрузочный носитель в устройстве CD-ROM и флоппи-дисководе. Попытка загрузки с жесткого диска будет предпринята только в том случае, если ни устройство CD-ROM, ни флоппи-дисковод не содержат загрузочного носителя. Когда вы пытаетесь выполнить загрузку с дистрибутивного компакт-диска, программа Setup просматривает жесткий диск и пытается найти уже существующую установленную копию Windows Server 2003. Если такая копия будет обнаружена, то будет выведено сообщение Press any key to boot from CD-ROM. Если вы в течение 3 секунд не нажмете на любую из клавиш, то программа Setup не запустится, и вы сможете обойти загрузку с компакт-диска. Поэтому, если вы не планируете запускать программу Setup для установки Windows Server 2003 или выполнения восстановительных работ, рекомендуется извлечь из устройства CD-ROM все компакт-диски, т. к. это позволит минимизировать время, требующееся для загрузки Windows Server 2003.

Системная BIOS считывает главную загрузочную запись и загружает ее в память, а затем передает ей управление. Код, содержащийся в главной загрузочной записи, сканирует таблицу разделов в поисках системного раздела. Найдя системный раздел, MBR загружает в память его нулевой сектор и исполняет код, содержащийся в этом секторе. Сектор 0 на системном разделе, так называемый загрузочный сектор раздела (partition boot sector), содержит загрузочный код операционной системы. Этот код и осуществляет запуск операционной системы способом, определенным данной операционной системой.

Функции загрузчика NTLDR (для компьютеров х86)

NTLDR управляет процессами выбора операционной системы и распознавания аппаратных средств перед инициализацией ядра. Загрузчик NTLDR должен находиться в корневом каталоге системного диска. Помимо этого, в системном разделе должны присутствовать файлы, перечисленные в табл.

Когда NTLDR начинает выполнение, он очищает экран и выполняет следующие действия.

1. Переключает процессор в режим использования 32-разрядной модели памяти с прямой адресацией. Компьютеры х86 при запуске стартуют в реальном режиме, подобном режиму, в котором стартуют процессоры 8088 и 8086. Поскольку NTLDR представляет собой 32-разрядную программу, для того чтобы загрузчик смог начать выполнять какие бы то ни было действия, процессор необходимо переключить в защищенный режим.

2. Запускает соответствующую мини-файловую систему. Код, предназначенный для доступа к файлам на томах FAT и NTFS, встроен в NTFS. Этот код позволяет загрузчику читать файлы, получать доступ к ним и выполнять их копирование.

3. Читает расположенный в корневом каталоге системного диска файл Boot.ini и отображает на экране соответствующее меню для выбора загружаемой операционной системы. Экран, выводимый на данном этапе загрузки, называется экраном загрузчика (boot loader screen). Если компьютер сконфигурирован для загрузки нескольких систем, и пользователь выбирает операционную систему, отличную от Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003, то NTLDR загружает в память файл Bootsect.dos и передает ему управление. Другая операционная система стартует как обычно, поскольку файл Bootsect.dos содержит копию загрузочного сектора раздела, который находился на основном разделе или логическом диске до инсталляции Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003.

4. Если выбрана одна из версий Windows NT/2000/XP или Windows Server 2003, то выполняется Ntdetect.com, чтобы собрать информацию о физических устройствах, подключенных на данный момент к компьютеру.

5. Загружает и запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.exe и передает ему информацию, собранную программой Ntdetect.com.

Примечание

Одним из наиболее значимых усовершенствований, впервые введенных в Windows XP и присутствующих в Windows Server 2003, является существенное повышение производительности, в том числе -- так называемая ускоренная загрузка (Fast Boot), реализованная за счет повышения производительности загрузчика Ntldr. Новые версии Ntldr, входящие в состав Windows XP и Windows Server 2003, оптимизируют операции чтения с диска и во время первой загрузки кэшируют все данные о дисковой подсистеме, включая метаданные файловой системы. Кэшированные данные используются при последующих перезагрузках для чтения системных файлов параллельно с другими операциями. Теперь в процессе загрузки считывание каждого из системных файлов происходит за одну операцию. Как результат, по сравнению с Windows 2000 производительность загрузчика выросла примерно в 4--5 раз.

Ниже кратко описаны опции дополнительного меню загрузки.

Safe Mode (Безопасный режим)

Если пользователь выбирает эту опцию, то при запуске Windows загружаются только базовые файлы и драйверы, абсолютно необходимые для работы (стандартные драйверы мыши и клавиатуры, накопителей, базовый драйвер видеоадаптера VGA и минимальный объем стандартных системных сервисов). Если Windows невозможно загрузить даже с использованием этого режима, то, вероятнее всего, потребуется выполнять процедуру восстановления поврежденной системы. Подробная информация по данному вопросу и пошаговые инструкции по проведению процедуры восстановления приведены в главе 23 "Восстановление системы".

Safe Mode with Networking (Безопасный режим с загрузкой сетевых драйверов)

Если выбрана данная опция, то Windows загружается с использованием только базовых файлов и драйверов (как и в случае с выбором предыдущей опции), но в дополнение делается попытка запуска сетевых служб и восстановления сетевых подключений.

Safe Mode with Command Prompt (Безопасный режим с поддержкой командной строки)

Выбор этой опции приводит к попытке запуска Windows с использованием только базовых файлов и драйверов, и вместо графического интерфейса Windows отображает на экране окно командной строки.

Enable Boot Logging (Включить протоколирование загрузки)

При выборе этой опции Windows Server 2003 будет записывать протокол загрузки в файл %SystemRoot%\Ntbt\og.txL Действие этой опции аналогично включению параметра /BOOTLOG в файле Boot.ini (см. табл. 3.3).

Enable VGA Mode (Включить режим VGA)

После выбора данной опции компьютер загружается с использованием стандартного драйвера VGA. Аналогичный результат дает применение параметра /BASEVIDEO в файле Boot.ini (см. табл. 3.3).

Last Known Good Configuration (your most recent settings that worked)

Загрузка последней удачной конфигурации

4.4 Файловая система

Во всех операционных системах имеющаяся на компьютере информация хранится в виде файлов. Каждый файл имеет имя и располагается на определенном устройстве хранения информации. В виде файлов хранятся программы (такие файлы называются выполняемыми) и документы. Иногда в состав одного приложения или документа входят несколько файлов. Для удобства хранения и поиска файлов они объединены в папки. Папки могут быть вложены друг в друга, образуя многоуровневую древовидную структуру.

Синонимами термина “папка”, принятого в Windows, являются слова “каталог” и “директория”. Подобно файлам папки имеют свои имена.

Имя файла обычно состоит из двух частей, разделенных точкой, например, Список класса.txt

Часть имени файла слева от точки (Список класса), -- это собственно имя файла. Точка и следующая за ней часть имени называется расширением файла. Расширение указывает на тип файла, то есть на то, какая информация в нем хранится. Расширение может отсутствовать, в этом случае тип файла остается неопределенным. В именах папок расширения обычно не используются. В таблице приведены примеры наиболее распространенных расширений и соответствующих им типов файлов.

Расширения имени файла	Тип файла
.exe; .com; .bat	Выполняемые файлы (программы)
.осх; .dll	Части выполняемых файлов
.txt; .rtf; .doc	Текстовые документы в различных форматах
.bmp; .jpg; .png; .wmf; .tiff; .eps	Рисунки
.swf; .avi; .mpg; .mpeg;.mov	Движущиеся изображения
.mid; .wav; .mp3	Файлы, содержащие звуковую информацию
.xls	Электронная таблица
.html; .htm	web - страницы

Замечание. В имени файла не должны использоваться символы: “:”, “/”, “\”, “?”, “*”. У них есть специальное назначение, которое мы рассмотрим позже.

...