Архитектура ПК и программное обеспечение

 

Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. При этом формирование данных для передачи и  обработку принимаемых данных осуществляет терминальное оборудование, в простейшем случае — персональный компьютер.

 

Компьютерный блок питания  —  блок питания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией. В его задачу входит преобразование сетевого напряжения до заданных значений, их стабилизация и защита от незначительных помех питающего напряжения. Также, будучи снабжён вентилятором, он участвует в охлаждении системного блока.

 

Основным параметром компьютерного  блока питания является максимальная мощность, потребляемая из сети. В настоящее  время существуют блоки питания  с заявленной производителем мощностью  от 50 (встраиваемые платформы малых форм-факторов) до 1600 Вт.

 

Компьютерный блок питания для  сегодняшней платформы PC обеспечивает выходные напряжения ±5 ±12 +3,3В Вольт. В большинстве случаев используется импульсный блок питания. Хотя абсолютное большинство чипов использует не более 5 Вольт, введение линии 12 Вольт дает использовать большую мощность (импульсный блок питания без 12 Вольт не может выдавать более 210 Ватт), которая нужна для питания жёстких дисков, оптических приводов, вентиляторов, а в последнее время и материнских плат, процессоров, видеоадаптеров, звуковых карт.

 

Всё вышесказанное относится к  наиболее распространённым ныне блокам питания стандарта ATX, который начал  использоваться во времена процессоров Intel Pentium. Ранее (начиная с компьютеров IBM PC/AT до платформ на базе процессоров до Socket 370/SECC-2 включительно) на PC-платформе использовались блоки питания стандарта AT. Существовали материнские платы с процессорными разъёмами Socket 7 и Socket 370, которые поддерживали блоки питания и AT, и ATX (так называемые двухстандартные платы).

 

Дисковод — электромеханическое  устройство, позволяющее осуществить  чтение/запись информации на цифровые носители имеющие форму диска. При  этом носитель может быть съёмным  или встроенным в устройство. Съёмный  носитель часто для защиты помещают в картридж, конверт, корпус и т. д.

 

Дисководы бывают нескольких типов:

 

Дисководы для жестких дисков (НЖМД);

 

Дисководы для дискет;

 

Дисководы для магнитооптических  дисков;

 

Дисководы для ZIP-дискет;

 

Дисководы CD-ROM/R/RW;

 

Дисководы DVD-ROM/R/RW, DVD-RAM.

 

Система охлаждения компьютера  —  набор средств для отвода тепла (по сути охлаждения) в компьютере.

 

Для отвода в основном используется:

 

Радиатор (алюминиевый или медный)

 

Связка «радиатор + вентилятор»  — кулер

 

Система жидкостного охлаждения

 

Фреонная установка

 

Охлаждающие установки, где в качестве хладагента используются жидкий азот или жидкий гелий.

 

Компьютерная шина (от англ. computer bus, bidirectional universal switch — двунаправленный  универсальный коммутатор) — в  архитектуре компьютера подсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. Обычно шина управляется драйвером. В отличие от связи точка—точка, к шине можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

 

Ранние компьютерные шины представляли собой параллельные электрические  шины с несколькими подключениями, но сейчас данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую, же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины. Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения и могут иметь параллельные (multidrop) и цепные (daisy chain) топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).

 

ATA (англ. Advanced Technology Attachment — присоединение  по передовой технологии) — параллельный  интерфейс подключения накопителей  (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытесняется своим последователем — SATA и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).

 

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный  интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.

 

SATA-кабель за счёт своей формы  более устойчив к многократному  подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

 

Стандарт SATA отказался от традиционного  для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.

 

Стандарт SATA поддерживает функцию  очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 2.x). Стандарт SATA не предусматривает  горячую замену устройств (вплоть до SATA Revision 3.x).

 

ТВ-тюнер (англ. TV tuner) — род телевизионного приёмника (тюнера), предназначенный для приёма телевизионного сигнала в различных форматах вещания с показом на мониторе компьютера. Кроме того, большинство современных ТВ-тюнеров принимают FM-радиостанции и могут использоваться для захвата видео.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 5.КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Инструментальное ПО предназначено  для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Это: интегрированные среды разработки, SDK, компиляторы, интерпретаторы, линковщики, ассемблеры, отладчики и т.п.

 

Прикладное ПО (приложения) — программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач  и рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. К  прикладному ПО относятся: банковские и бухгалтерские программы, игры, текстовые и графические редакторы, Интернет-клиенты и т. п.

 

Системное ПО используется для обеспечения  работы компьютера самого по себе и  выполнения прикладных программ. Конкретные виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные системы, драйверы устройств, утилиты (сервисные программы). Наиболее общая часть системного программного обеспечения – операционная система.

 

Операционная система, ОС (OS - operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий: обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

 

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

 

С 1990-х наиболее распространёнными  операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы  класса UNIX (особенно Linux).

 

Основные функции ОС:

 

- Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;

 

- Стандартизованный доступ к  периферийным устройствам (устройствам  ввода-вывода);

 

- Управление оперативной памятью; 

 

- Управление энергонезависимой  памятью (жесткий диск, компакт-диски  и т.д.), как правило, с помощью  файловой системы;

 

- Пользовательский интерфейс.

 

Дополнительные функции ОС:

 

- Параллельное или псевдопараллельное  выполнение задач (многозадачность);

 

- Взаимодействие между процессами;

 

- Межмашинное взаимодействие (компьютерная  сеть);

 

- Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от вредоносных действий пользователей или приложений;

 

- Разграничение прав доступа  и многопользовательский режим  работы (аутентификация, авторизация).

 5.1.Семейства и хронология операционных систем

 

Наиболее древняя из успешных операционных систем - UNIX (1969 г.). Она до сих пор остается одной из основных систем на компьютерах, которые мощнее персональных и от нее порождено множество UNIX-подобных ОС.

 

В 1981 г. фирма IBM выпустила персональный компьютер (IBM PC), архитектура которого стала стандартом в мире. Все персональные компьютеры принято разделять на IBM-совместимые (абсолютное большинство) и IBM-несовместимые, например компьютер Macintosh, производимый фирмой Apple. Компьютеры Macintosh работают под управлением операционной системы MacOS.

 

В 1982 г. – фирма Microsoft выпустила  ставшую на долгие годы самой популярной для IBM-совместимых ПК операционную систему MS-DOS (Disc Operating System).

 

В 1985 г.– все та же Microsoft выпустила  первую версию Windows, которая развилась и на сегодня является самой распространенной операционной системой с самыми популярными прикладными программами.

 

1991 г. – год рождения операционной  системы Linux – основного конкурента Windows, получающего все более широкое  распространение.

 

Кроме того, можно перечислить много  названий операционных систем различных  производителей, например: Netware (Novell), OS/2 (IBM), SunOS (Sun Microsystems), Java Desktop System (Sun Microsystems), FreeBSD (одно из open source ответвлений UNIX) и т.п.

 

Говоря о создании и распространении  программного обеспечения, следует  отметить две основных стратегии, применяемых  в этой области.

 

Собственническое или проприета́рное программное обеспечение (proprietary software) — это программное обеспечение, которое имеет ограничения на его использование и копирование, обычно требуемые собственником. Предотвращение использования, копирования или модификации могут быть достигнуты правовыми или техническими средствами. Технические средства включают в себя выпуск только машинно-читаемых двоичных файлов, и сокрытия читаемого человеком исходного кода. Правовые средства могут включать в себя лицензирование ПО, копирайт (copyright, ©) и патенты.

 

Но, по мнению многих, программирование - это такая же наука, как и химия, физика, математика. Все достижения в этих областях обнародованы. Не нужно открывать еще раз теорему Пифагора и изобретать заново колесо. Если человек живет в обществе, то все его открытия должны стать достоянием этого общества, ведь именно так происходит прогресс. То же можно сказать и о программном обеспечении.

 

В семидесятых годах 20 века программное  обеспечение зачастую разрабатывалось  свободными объединениями программистов  и бесплатно передавалось другим нуждающимся в нем пользователям. Нередко этим занимались даже крупные фирмы. К 1983 году положение изменилось - наступила эра персональных компьютеров, коммерческие программы и операционные системы (в частности, DOS от Microsoft) начали свое победное шествие по миру. Чуть позже идея коммерциализации проникла и в мир «больших» машин и «серьезного» программирования.

 

Ричард Столлмен, один из основателей  ОС Unix в1983 году, основал проект GNU, целью  которого было вернуть прежние взаимоотношения  производителей и потребителей программного обеспечения. GNU (рекурсивный акроним от англ. GNU is Not Unix — «GNU — это не Unix») — проект по созданию свободной UNIX-подобной операционной системы.

 

В рамках проекта GNU в 1988 г Столлмен совместно с юристами разработал лицензию GNU General Public License (Открытое лицензионное соглашение GNU) для программного обеспечения. Её также сокращённо называют GNU GPL или даже просто GPL, если из контекста понятно, что речь идёт именно о данной лицензии.

 

В манифесте GNU отличию свободных  программ от бесплатных уделено очень много места - по-русски же это можно сказать гораздо короче, поскольку эти понятия не обозначаются, как в английском, одним словом free. Получив в пользование или купив свободную программу, вы легально, не нарушая ничьих авторских прав, можете:

 

- сколько угодно копировать, как угодно широко ее распространять;

 

- изменять или совершенствовать  ее исходный код (программа,  распространяемая по публичной  лицензии GNU, всегда поставляется  вместе с исходным кодом разработчика - этой самой строго охраняемой  и никогда не раскрываемой частью коммерческих программ);

 

- и, наконец, свободно распоряжаться  измененной версией - хоть раздавать  ее даром, хоть запрашивать  за нее миллиард.

 

Только на одну вещь пользователь такого программного обеспечения не имеет права ни в коем случае. Он не может при дальнейшем распространении скрыть исходный код программы, объявив себя его владельцем, и остановить, таким образом, ее, программы, свободное совершенствование и развитие. Специально для таких программ проект GNU ввел в обиход понятие copyleft (в отличие от copyright), когда создатель продукта сохраняет на него практически все авторские и имущественные права при любых обстоятельствах - даже если и распространяет его совершенно бесплатно.

 

Итак, свобода программного обеспечения  состоит из:

 

- свободы читать (изучать) код; 

 

- свободы писать (модифицировать) код; 

 

- свободы распространять (публиковать,  тиражировать) код.