Контрольная работа по «Информатика»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Контрольная работа

по дисциплине «Информатика»

Исполнила: студентка 1 курса 114 группы

             факультета ЭУТОП

              Чинская Я.А.

              № зачетной книжки 10769-з

План

1.Задание №1..…………………………………………………………………....3

2. Задание №2…………......……………………………………………………...6

3. Задание №3……………….. ………………………………………………….16

4. Литературные и прочие источники………....………………………….....17

Задание №1. Раскрыть подробно базовые понятия информатики, дать детальное описание принципов, методов или средств информатики.

Программное обеспечение ПК базового уровня, состав, назначение, функциональные возможности (BIOS, POST, Setup и пр.).

Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, - постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ - Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются ("прошиваются") в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ используются перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства. В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной техники - такая технология называется флэш-технологией, так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами.

Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS — Basic Input Output System). В BIOS записаны первичные программы, с которых начинается работа компьютера. В большинстве случаев PC-совместимых компьютеров ситемные BIOS содержат следующие основные программы:

       Программа POST – самотестирование процессора, модулей оперативной памяти, набора микросхем, дисководов, клавиатуры и других жизненно важных компонентов компьютерной системы при включении её электропитания.

       Программа CMOS Setup Utility – конфигурирование компьютерной системы и настройка её параметров. Эта программа запускается после нажатия определённой клавиши во время выполнения процедуры POST. В старых компьютерах на базе процессоров 286 и 386 для запуска этой программы необходимо иметь специальную дискету.

       Начальный загрузчик системы – выполнения поиска главного загрузочного сектора на дисковых устройствах. Программный код этого загрузчика выполняется, если последние два байта этого сектора (сигнатура) оказываются равными 55ААh.

       Драйверы BIOS – набор драйверов, предназначенных для взаимодействия операционной системы и аппаратных средств при запуске компьютера. При запуске  DOS или Windows (в режиме защиты от сбоев) используются драйверы устройств только из системной BIOS.

Это набор подпрограмм и утилит, позволяющих операционной системе и другим программам использовать ресурсы оборудования.

После включения компьютера в его оперативной памяти нет операционной системы. Само по себе, без операционной системы, аппаратное обеспечение компьютера не может выполнять сложные действия, такие как, например, загрузку программы в память. Таким образом, мы сталкиваемся с парадоксом, который кажется неразрешимым: для того, чтобы загрузить операционную систему в память, мы уже должны иметь операционную систему в памяти. Решением данного парадокса является использование специальной маленькой компьютерной программы, называемой начальным загрузчиком, или BIOS. Эта программа не обладает всей функциональностью операционной системы, но её достаточно для того, чтобы загрузить другую программу, которая будет загружать операционную систему. Часто используется многоуровневая загрузка, в которой несколько небольших программ вызывают друг друга до тех пор, пока одна из них не загрузит операционную систему.

В современных компьютерах процесс начальной загрузки начинается с выполнения процессором команд, расположенных в постоянной памяти (например, на IBM PC — команд BIOS), начиная с предопределённого адреса (процессор делает это после перезагрузки, без какой бы то ни было помощи). Данное программное обеспечение может обнаруживать устройства, подходящие для загрузки, и загружать со специального раздела выбранного устройства (чаще всего загрузочного сектора данного устройства) загрузчик ОС. Загрузочное устройство — устройство, которое должно быть проинициализировано до загрузки операционной системы. К ним относятся устройства ввода (клавиатура, мышь), базовое устройство вывода (дисплей), и устройство, с которого будет произведена загрузка ОС — дисковод, жесткий диск, CD-ROM, флэш-диск, SCSI-устройство, сетевая карта (при загрузке по сети; например, при помощи PXE).

После включения персонального компьютера его процессор начинает работу. Первая выполняемая команда расположена по адресу FFFF0h и принадлежит пространству адресов BIOS. Как правило, данная команда просто передает управление программе инициализации BIOS.

Программа инициализации BIOS с помощью программы POST проверяет, что устройства компьютера работают корректно и инициализирует их.

Затем BIOS опрашивает устройства, перечисляемые в заранее созданном списке, пока не найдёт загрузочное устройство. Если такое устройство найдено не будет, будет выведено сообщение об ошибке, а процесс загрузки будет остановлен. Если BIOS обнаружит загрузочное устройство, он считает с него начальный загрузчик и передаст ему управление.

В случае жесткого диска, начальный загрузчик называется главной загрузочной записью (MBR) и часто не зависит от операционной системы. Обычно он ищет активный раздел жесткого диска, загружает загрузочный сектор данного раздела и передает ему управление. Этот загрузочный сектор, как правило, зависит от операционной системы. Он должен загрузить в память ядро операционной системы и передать ему управление. Если активного раздела не существует, или загрузочный сектор активного раздела некорректен, MBR может загрузить резервный начальный загрузчик и передать управление ему. Резервный начальный загрузчик должен выбрать раздел (зачастую с помощью пользователя), загрузить его загрузочный сектор и передать ему управление.

Некоторые процессоры имеют другие режимы загрузки. Например, большинство цифровых сигнальных процессоров могут загрузиться в следующих режимах:

Загрузка по последовательному порту

Загрузка по параллельному порту

Загрузка с использованием HPI

Загрузка после «горячей» перезагрузки (она отличается от последовательности, выполняемой при начальном включении питания)

Процедура POST (power-on self test - программа самотестирования оборудования, которая запускается автоматически при включении и перезагрузке компьютера). POST  выполняется программой BIOS материнской платы. Основной целью процедуры POST является проверка правильности функционирования основных устройств и подсистем компьютера (таких как процессор, память, другие устройства материнской платы, видеоконтроллер, клавиатура, гибкий и жёсткий диски и т.д.) и необходимая для дальнейшей работы компьютера начальная инициализация системных устройств перед загрузкой операционной системы (всего около 100 операций). В обобщённом виде типовая последовательность выполнения процедуры POST состоит из следующих основных этапов:

1. Тест процессора; 
2. Проверка контрольной суммы ПЗУ (ROM) BIOS; 
3. Проверка и инициализация контроллера прямого доступа к памяти, контроллера прерываний и системного таймера; 
4. Предварительная проверка памяти (проверка регенерации и первых 64 кб ОЗУ); 
5. Загрузка векторов прерывания; 
6. Инициализация видеоконтроллера; 
7. Тестирование всего объёма ОЗУ; 
8. Тестирование клавиатуры; 
9. Тестирование CMOS памяти; 
10. Инициализация LPT- и COM-портов; 
11. Инициализация и тест контроллера FDD; 
12. Инициализация и тест контроллера HDD; 
13. Поиск расширений ROM BIOS и их инициализация; 
14. Вызов процедуры загрузки операционной системы (Bootstrap). 

Перед началом каждой операции процедура POST генерирует специальный код размером один байт (от 00 до FFh), называемый POST-кодом, и записывает его значение в специальный диагностический порт в адресном пространстве устройств ввода/вывода. В случае обнаружения неисправности в тестируемом устройстве процедура POST просто «зависает», а POST-код, предварительно выведенный в диагностический порт, однозначно определяет операцию, на которой произошло «зависание» процедуры POST, а следовательно, и неисправное устройство. Однако следует иметь в виду, что таблицы POST-кодов различны для BIOS разных производителей, а в связи с появлением новых тестируемых устройств и чипсетов несколько отличаются даже для различных версий BIOS одного и того же производителя. Оригинальные и достоверные таблицы POST-кодов можно найти на соответствующих сайтах производителей BIOS. В большинстве персональных компьютеров в случае успешного прохождения теста системный динамик издаёт один короткий звуковой сигнал. В случае ошибки — различные последовательности звуковых сигналов, по которым можно определить причины сбоя. Кроме того, генерируется код ошибки, который можно узнать при помощи POST Card — платы, которая вставляется в слот расширения и отображает код на установленном на ней индикаторе. После завершения POST-теста и инициализации компонентов компьютера системная BIOS определяет, на каком дисководе находятся загрузочные файлы операционной системы. После нахождения этих файлов BIOS генерирует команду на их загрузку в оперативную память.

В ходе настройки аппаратных средств компьютерной системы в первую очередь настраиваются интерфейсы материнской платы. После достижения надёжности и чёткости взаимодействия всех устройств и компонентов можно пробовать добиваться оптимальной производительности компьютера, сохраняя в то же время надёжность его работы. Для этого в микросхемах ROM BIOS имеется специальная встроенная программа, которая даёт возможность пользователю устанавливать значения различных параметров компьютерной системы – условий и режимов работы внутренних компонентов и периферийного оборудования. Называется эта программа CMOS Setup Utility, что в дословном переводе с английского означает «Утилита установки (настройки) CMOS-памяти». Часто в литературе, как в отечественной, так и в зарубежной, эту программу часто называют просто BIOS Setup.

Главные меню программ установки BIOS различных производителей и версий имеют, как правило, единую структуру. Время от времени в программы CMOS Setup Utility разных версий вносят довольно значительные изменения, смысл которых в том, что добавляются новые основные разделы и опции, позволяющие максимально использовать возможности новых материнских плат, и удаляются старые, исчерпавшие свою необходимость.

Задание №2. Раскрыть подробно базовые понятия информатики, дать детальное описание принципов, методов или средств информатики.

Устройства резервного копирования информации: разновидности, принципы функционирования и характеристики.

Резервное копирование выполняется для того, чтобы можно было:

        Восстанавливать отдельные файлы

        Восстанавливать целиком файловые системы.

Первый вариант позволяет удовлетворить типичный запрос на восстановление файла, когда пользователь случайно удаляет файл и просит восстановить его из последней копии. Конкретные обстоятельства могут несколько различаться, но вообще это самое распространённое применение резервного копирования. Второй вариант спасает от худшего кошмара системного администратора, когда по какой-либо причине, то, что не так давно было функционирующей частью центра данных, превращается просто в безжизненную груду железа, пластика и кремния. В итоге мы потеряли все программы и данные, которые накапливали вместе с пользователями не один год. Предполагается, что у нас всё скопировано. Но так ли это? И если это так, мы можем всё восстановить? Взглянем на данные, которые обрабатываются и хранятся в типичной компьютерной системе. Заметьте, что некоторые данные не меняются практически никогда, а другие постоянно изменяются. Частота изменения данных очень важна для разработки процедуры резервного копирования. Тому есть две причины:

        Резервная копия — это не больше чем снимок копируемых данных. Это отражение данных в определённый момент времени.

        И чем чаще меняются данные, тем чаще следует выполнять их резервное копирование.

Системные администраторы, хорошо понимающие, как работают их компьютеры, пользователи и приложения, могут быстро распределить типы данных по разным категориям. Но чтобы нам было легче начать, ниже приведено несколько примеров:

Операционная система

Эти данные обычно меняются только во время обновлений, установки исправлений ошибок и каких-либо изменений в соответствии с нашими задачами. Стоит ли вообще думать о резервной копии операционной системы? На эту тему многие системные администраторы размышляют уже много лет. С одной стороны, если процесс установки довольно прост, а применение исправлений и процедуры настройки хорошо документированы и легко воспроизводимы, переустановка операционной системы может быть подходящим вариантом. С другой стороны, если есть хоть малейшее сомнение в том, что при новой установке удастся полностью воссоздать окружение изначальной системы, лучше выполнить резервное копирование операционной системы, хотя делать его можно гораздо реже, чем резервную копию полезных данных. Резервные копии операционной системы также могут пригодиться, когда потребуется восстановить всего несколько системных файлов (например, в случае ошибочного удаления).