За принципом дії розрізняють диски лазерно-оптичні та магнітооптичні, а також одноразового або багаторазового запису.
| Рис.16- Оптичні диски |
Алгоритм роботи накопичувача CD-ROM такий:
1. Напівпровідниковий лазер генерує малопотужний інфрачервоний промінь, який падає на відображаюче дзеркало;
2. Серводвигун за командами, що надходять від вбудованого мікропроцесора, зміщує рухливу каретку з відображаючим дзеркалом до потрібної доріжки на компакт-диску;
3. Віддзеркалений від диску промінь фокусується лінзою, розташованою під диском, відображається від дзеркала і потрапляє на розділову призму;
4. Розділова призма направляє відображений промінь на іншу фокусуючу лінзу;
5. Ця лінза направляє відображений промінь на фотодатчик, який переробляє світлову енергію на електричні імпульси;
6. Сигнали з фотодатчика декодуються вбудованим мікропроцесором і передаються в комп’ютер у вигляді даних.
Види оптичних дисків:
Компакт-диск, або CD — перший оптичний диск, являє собою пластиковий диск діаметром близько 5′′ (12 мм), інформація на який записується за допомогою лазерного дисководу (до 800 Мбайтів).
Цифровий диск, або DVD служить для збереження великих обсягів інформації (до 17 Гб).
Blu-ray Disc, або BD — це наступне покоління формату оптичних дисків, що використовується для зберігання відео високої якості та даних із підвищеною щільністю. Окрім дискових накопичувачів, для зберігання інформації застосовують накопичувачі на магнітній стрічці. Носієм тут є картридж, пристрій для запису на магнітну стрічку – стример.
CD-R (Compact Disk Recordable – компакт-диск для запису) – інформацію можна записати лише один раз.
CD-RW (Compact Disk ReWritable – компакт-диск, який можна перезаписувати) – інформацію можна записати багато разів (до 1000). Для таких дисків використовуються спеціальні приводи, за допомогою яких можна не лише читати, а й записувати інформацію на диск. Їх також називають CD-RW. читування і запис у лазерно-оптичних накопичувачах здійснюється за допомогою лазерного променя. Ємність таких дисків до 1 Гбайта.
| Рис.17- флеш-карта |
Цифрові диски DVD (Digital Versatile Disk – цифровий диск) – призначений для зберігання великих
На сьогодні гнучкі магнітні диски майже виходять з ужитку, на зміну їм прийшли флеш-диски (flash-cadrs, «флешки») - це сучасний пристрій для перенесення даних між комп'ютерами, швидко витісняють гнучкі диски в якості основного знімного носія. Строго кажучи, флеш-диск - це зовсім не диск, а невелика карта енергонезалежній пам'яті. Проте операційна система працює з такими пристроями, як з дисками, звідси і назва. Сьогодні флеш-диски мають об'єм 1Гб, 4Гб, 32Г і тд, при цьому об'єми пристроїв швидко ростуть, а ціни помітно падають.
Обсяги стандартних зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв:
· дискета (гнучкий диск, флоппі-диск): 1,44 Мбайта;
· флеш-пам’ять: 4–32 Гбайти;
· жорсткий диск (вінчестер): 350–1000 Гбайтів;
· лазерний диск: CD — 700 Мбайтів, DVD — 5 Гбайтів, BD — 50 Гбайтів.
У наш час жорсткий диск усе ще залишається пристроєм, на який можна записати найбільший обсяг даних.
ПЕРИФЕРІЙНІ АБО ЗОВНІШНІ ПРИСТРОЇ - це пристрої, розміщені поза системним блоком і задіяні на певному етапі обробки інформації. Передусім - це пристрої фіксації вихідних результатів: принтери, плотери, модеми, сканери і т.д. Поняття "периферійні пристрої" досить умовне. До їх числа може віднести, наприклад, накопичувач на компакт-дисках, якщо він виконаний у вигляді самостійного блоку і приєднується спеціальним кабелем до зовнішнього з'єднання системного блоку. І навпаки, модем може бути вбудованим, тобто конструктивно виконаний як плата розширення, і тоді немає підстав відносити його до периферійних пристроїв.
ПРИНТЕРИ
Принтер (друкарський пристрій) призначений для виведення інформації на тверді носії (папір або спеціальну плівку).
| Рис.18 -Принтери |
| Рис.19 -Плотер |
| а) |
| б) |
| в) |
Матричні принтери (рис.18,а). Матричні (або точково-матричні) принтери раніше були найбільш розповсюдженими принтерами для персональних комп’ютерів. Зараз ці принтери не користуються попитом, тому що забезпечують значно гіршу швидкість та якість друку (порівняно з лазерними та струменевими принтерами), створюють сильний шум під час роботи і малопридатні для кольорового друку.
Струменеві принтери (рис.18,б). Струменеві принтери зараз є найбільш розповсюдженими принтерами. У струменевих принтерах зображення формується мікрокраплинами спеціального чорнила, що виприскується на папір через сопла друкарської головки. Як і в матричних принтерах, друкарська головка струменевого принтера рухається горизонтально, а по закінченні друкування кожної горизонтальної смуги зображення папір просувається вертикально.
Лазерні принтери (рис.18,в). Лазерні принтери забезпечують найвищу якість чорно-білого друку. У лазерних принтерах використовується метод ксерографії: зображення переноситься на папір зі спеціального барабана, до якого притягуються частинки фарби (тонера). Різниця між лазерним принтером і звичайним копіювальним апаратом полягає в тому, що друкуючий барабан електризується за допомогою лазера за командами з комп’ютера. Лазерні принтери мають найвищу швидкість друку серед усіх інших типів принтерів.
Термічні — монохромні принтери, що використовуються для друку етикеток, ярликів,чеків, штрих-кодів на складах або в магазинах, білетів для транспортних компаній, чеків у переносних касових апаратах тощо.
Плотери (рис.19)– широкоформатні принтери (cтруменеві). використовуються для друку креслень, ескізів, плакатів та інших зображень великих розмірів
Характеристика принтерів:
- роздільна здатність кількість dpi – кількість точок на дюйм;
- кількість сторінок за хвилину.
| Рис.20-Клавіатура |
Основним пристроєм, за допомогою якого користувач вводить до комп'ютера текстову чи цифрову інформацію, є клавіатура (рис.20).
| Рис.21-Маніпулятор «миша» |
Мобільні й кишенькові пристрої можуть мати вбудовані або портативні зовнішні клавіатури.
| Рис.22-Гейм пад |
Назву маніпулятору «миша» дали у Стенфордському дослідницькому інституті за подібність його сигнального проводу до хвоста миші (у ранніх моделей він виходив із задньої частини пристрою). Першим комп'ютером, який постачався з мишею, був міні-комп'ютер Xerox 8010 Star Information System (1981 рік). Маніпулятор мав три кнопки й коштував 400 доларів США (приблизно 900 доларів у цінах 2009 року з урахуванням інфляції).
| Рис.23-Джойстик |
У 2001-2007 роках лідерами продажів були миші, що підключалися до комп'ютера через розніми типу PS/2 (від назви комп'ютера фірми IBM, у якому вони вперше з'явилися). Нині поширені миші, що підключаються через порт USB та без провідникові «миші».
| Рис.24-Сканери |
Сканер - це пристрій, який дає змогу вводити в комп'ютер чорно-біле або кольорове зображення, прочитувати графічну та текстову інформацію. Сканер використовують у випадкові, коли виникає потреба ввести в комп'ютер із наявного оригіналу текст і/або графічне зображення для його подальшої обробки (редагування і т.д.). Введення такої інформації за допомогою стандартних пристроїв введення потребує багато часу і праці. Сканована інформація потім обробляється за допомогою спеціального програмного забезпечення (наприклад, програмою FineReader) і зберігається у вигляді текстового або графічного файлу.
Класифікація сканерів. Існує чимало моделей сканерів (рис.24), що різняться методом сканування, допустимим розміром оригіналу та якістю оптичної системи. За способом організації переміщення зчитуючого вузла відносно оригіналу сканери поділяються на планшетні, барабанні та ручні. У планшетних сканерах оригінал кладуть на скло, під яким рухається оптико-електронний зчитуючий пристрій. У барабанних сканерах оригінал через вхідну щілину втягується барабаном у транспортний тракт і пропускається повз нерухомий зчитуючий пристрій. Барабанні сканери не дають змоги сканувати книги, переплетені брошури тощо. Ручний сканер необхідно плавно переміщувати вручну по поверхні оригіналу, що не дуже зручно. При систематичному використанні краще мати, хоча і дорожчий, настільний планшетний сканер.
Принцип дії. Основним елементом сканера є CCD-матриця (Charge Coupled Device - пристрій із зарядовим зв'язком) або PMT (PhotoMultiplier Tube - фотомножник). Колби-фотомножники використовуються лише у складних і дорогих барабанних професійних сканерах, тому доцільніше розглядати принцип дії сканерів із CCD-матрицею. CCD-матриця - це набір діодів, що реагують на світло при дії зовнішньої напруги. Від якості матриці залежить якість розпізнавання зображення.
Дешеві моделі розпізнають наявність/відсутність кольору, складні моделі - відтінки сірого кольору, ще складніші - всі кольори. Аркуш, що сканується, освітлюється ксеноновою лампою або набором світлодіодів. Відбитий промінь за допомогою системи дзеркал або лінз проектується на CCD-матрицю. Під дією світла та зовнішньої напруги, матриця генерує аналоговий сигнал, що змінюється при переміщенні відносно неї аркуша та інтенсивності відображення різних елементарних фрагментів. Сигнал подається на аналогово-цифровий перетворювач, де він оцифровується (представляється у вигляді набору нулів та одиниць) і передається у пам'ять комп'ютера. Існує два способи сканування: переміщення аркуша відносно нерухомої CCD-матриці або переміщення світлочутливого елемента при нерухомому аркуші.
Графічний планшет (дигитайзер, діджітайзер) рис.24 - це пристій для введення малюнків, які малюються від руки безпосередньо в комп’ютер. Складається з пера і плоского планшета, чутливого до натискання абор близькості пера. Також буває в комплекті спеціальна миша.
| Рис.24- Графічний планшет |
Засоби мультимедіа — це комплекс апаратних та програмних засобів, що дають змогу людині взаємодіяти з комп’ютером, використовуючи різні форми подавання інформації, а саме: звук, відео, графіку, тексти, анімацію тощо.
| Рис.25- Web-камера |
Пристрої, що можуть входити до складу мультимедійного обладнання: мультимедійний проектор, мікрофон і звукові колонки, сканер.
Веб-камера — це цифрова фотокамера, що може в реальному часі фіксувати зображення, призначені для подальшого передавання через Інтернет (рис.25). Такі камери транслюють зображення міських вулиць, приміщень, де проходять конференції, тощо.
| Рис.26- Мікрофон |
| Рис.27-Розніми на ПК для підключення аудіопристроїв |
Більшість настільних комп’ютерів мають принаймні один лінійний вхід для підключення музичного програвача або іншого аудіопристрою та один лінійний вихід для підключення динаміків. Ці розніми зазвичай розташовані на задній панелі настільного комп’ютера (рис.27). Також багато настільних ПК також оснащено рознімом для мікрофона, який зазвичай розташовано на передній панелі.
Більшість ноутбуків не мають лінійного входу й лінійного виходу, але зазвичай мають розніми мікрофона та навушників, розташовані на передній або бокових панелях.
Цифрові фотоапарати та відеокамери - пристрої, що використовується для зйомки відео та створення фото-знімків або ж обох, в якому світлочутливим матеріалом є матриця або кілька матриць, що складаються з окремих пікселів, сигнал з яких представляється, обробляється і зберігається в самому апараті в цифровому вигляді. Більшість камер 21го сторіччя є цифровими.
Практично всі цифрові камери використовують flash-пам'ять (рис.28), але є також фотокамери, де використовуються оптичні диски або дискети як носії інформації. В багатьох цифрових камер є невеликий об'єм вбудованої флеш-пам'яті, якої вистачає для 2-30 знімків або ж декількох хвилин відео.
| Рис.28-Карта пам'яті |
ü CF (Compact Flash).
ü SD (Secure Digital).
ü MMC (Multimedia Card )
ü MS (Memory Stick) фірми Sony
ü XD (xD-Picture Card)
Застарілі носії інформації:
SM (SmartMedia)
MD (Microdrive)
Обсяг flash-карт зазвичай варіюється від 512 МБ до 64 ГБ, але постійно з'являються флеш-карти з все більшим об'ємом і тому 64 ГБ не є лімітом.
| Рис.29-Модеми |
Для всіх користувачів, що бажають використовувати глобальну електронну мережу Internet, працювати з електронною поштою, мати зв’язок з локальною мережою своєї фірми, надсилати та отримувати факси за допомогою комп’ютера і т. ін., необхідно мати модем або факс-модем.
Модем— це пристрій для обміну інформацією з іншими комп’ютерами через телефонну мережу (рис.29). При передаванні цифрові дані перетворюються в звукові (аналогові), при прийомі — навпаки. Термін «модем» утворився як абревіатура слів МОдулятор/ДЕМодулятор.Основна властивість модема— швидкість передавання даних, тобто кількість бітів, що передані за секунду
Факс-модем — пристрій, що поєднує можливості модему із засобами для обміну факсимільного зображення з іншими факс-модемами та звичайними телефаксними апаратами (рис.30). Сучасні модеми для широкого кола користувачів мають вбудовані можливості відправлення і отримання факсимільних повідомлень. Також є можливість підтримки мовних функцій, за допомогою звукового адаптеру.
| Рис.30-Факс модем |
· ціна: зовнішні модеми коштують дорожче, оскільки в ціну входить вартість корпусу та джерела живлення;
· наявність вільних портів/слотів: зовнішній модем під'єднується до послідовного порта. Внутрішній модем до слота на материнський платі. Якщо порти або слоти зайняті, потрібно вибрати один з пристроїв;
· зручність користування: на корпусі зовнішнього модему є індикатори, що відображають його стан, а також вимикач джерела живлення. Для встановлення зовнішнього модему не потрібно розбирати корпус комп'ютера.
Провайдер — це організація, що забезпечує зв’язок користувача з мережею Інтернет.
Контрольні запитання
1. Яким чином розміщується інформація на магнітному диску?
2. Що таке накопичувач інформації? Опишіть про структуру накопичувача (сектор, доріжки...)
3. Що є основним накопичувачем інформації в ПК? Опишіть про нього.
4. Яке призначення та принцип будови накопичувачів на гнучких магнітних дисках?
5. Які стандартні імена дисководів гнучких дисків?
6. Який принцип запису на лазерно-оптичні та магнітооптичні диски?
7. Як повністю записати абревіатуру CD-R? Призначення CD-R.
8. Як повністю записати абревіатуру CD-RW? Призначення CD-RW.
9. Як повністю записати абревіатуру DVD? Призначення DVD.
10. Які пристрої відносяться до периферійних? Які периферійні пристрої Ви знаєте?
11. Які є типи моніторів?
12. Яке призначення геймпадів та джойстиків?
13. Які принципи роботи різних типів принтерів? Що таке плотер?
14. Які принципи роботи різних типів сканерів?
15. Яке призначення графічного планшету?
16. Що таке засоби мультимедіа?
17. Яке призначення web- камери?
18. Яке призначення мікрофону?
19. Яке призначення цифрових фотоапаратів та цифрових відеокамер? Які найпоширеніші формати карт-пам’яті для них?
20. Яке призначення модему? Що таке факс-модем?
21. Що впливає на вибір модему?
Лекція 7
ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ (ОС)
ПЛАН
1. Поняття про інформаційну та операційну системи
2. Основні складові операційної системи
3. Ресурси ОС
4. Утиліти
5. Характеристики ОС
6. Найпоширеніші ОС
Інформаційна система — сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та опрацювання інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.
Складові інформаційних систем: апаратне забезпечення (комплекс технічних засобів, який включає пристрої опрацювання і зберігання даних, пристрої введення і виведення, засоби комунікацій) та програмне забезпечення (комплекс програм, які забезпечують реалізацію інформаційних процесів пристроями інформаційної системи).
Операційна система (ОС) представляє собою комплекс системних і службових програмних засобів, який забезпечує взаємодію користувача з комп’ютером і виконання всіх інших програм.
Основними складовими операційної системи є:
ü базова система введення/виведення — BIOS (набір базових команд, які використовуються для забезпечення обміну даними між пристроями);
ü ядро операційної системи (набір програм, які організовують виконання команд, розподіляють ресурси між пристроями і програмами);
ü файлова система (структура збереження даних на зовнішніх носіях і сукупність програм, які забезпечують роботу з цією структурою);
ü драйвери пристроїв (спеціалізовані програмні модулі, які керують роботою зовнішніх пристроїв);
ü системні бібліотеки (окремі файли, що надають іншій програмі набір використовуваних функцій для завантажування при зверненні до ОС із заявкою на виконання функції з бібліотеки);
ü інтерфейс користувача (сукупність засобів, які забезпечують взаємодію користувача з програмами та пристроями).
Операційна система забезпечує управління всіма апаратними компонентами комп’ютера, запускає програми, забезпечує захист даних, виконує різноманітні сервісні функції по запитах користувача та програм. Будь-яка програма користується послугами операційної системи, а тому може працювати тільки під керуванням тієї операційної системи, яка забезпечує для неї ці функції.
Простіше пояснити: не "навіщо потрібна операційна система", а "що було б, якби її не існувало". Якби не було ОС, то з комп'ютером було б дуже складно спілкуватися. Скажімо, програміст мав би створювати програму не на якійсь зручній мові програмування, а на мові машинних кодів. Відсутність ОС загнала б у глухий кут і будь-якого користувача. В його розпорядженні не виявилося б сучасних засобів керування апаратурою (дисками, мишею, принтером) і звичних програмних додатків (ігор, антивірусів, графічних редакторів тощо).
Засоби для підтримки діалогу між користувачем і ОС називають інтерфейсом ОС. Діалог відбувається за допомогою команд, які дає користувач. Якщо команди треба вводити з клавіатури у командний рядок, то такий інтерфейс називають командним (наприклад, ОС MS-DOS, Unix), а якщо за допомогою мишки та графічних зображень команд на екрані, то інтерфейс називають графічним (ОС Windows).
Ресурси - це логічні й фізичні компоненти комп'ютера: оперативна пам'ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо.
Керування ресурсами полягає, наприклад, у тому, що ОС: розпізнає й обробляє команди, які надходять з клавіатури; керує роботою дисків; готує інформацію для виведення на екран монітора або на принтер тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завданнями, що виконуються.
Інформаційні ресурси — документи й масиви документів в інформаційних системах (бібліотеках, архівах, фондах, банках даних, депозитаріях, музейних сховищах тощо). Види інформаційних ресурсів: стрічки новин (онлайн-новини); передплати на електронні копії періодичних видань; доступ до електронних архівів і баз даних, що містять інформацію із найрізноманітніших питань; аналітичні звіти і дослідження тощо.
Інша функція ОС- керування обчислювальними процесами. Обчислювальні процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою. Переважна більшість сучасних програм сконструйовані так, що вони можуть виконуватися тільки за наявності операційної системи. У принципі функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній програмі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зручніше мати на комп'ютері одну керуючу програму - операційну систему, послугами якої користуватимуться всі інші програми.
Для виконання третьої функції ОС - забезпечення взаємодії користувача з апаратурою - служить інтерфейс користувача ОС. До складу інтерфейсу користувача входить також набір сервісних програм - утиліт.
Утиліта - це невелика програма, що виконує конкретну сервісну функцію. Утиліти звільняють користувача від виконання рутинних часом досить складних операцій.
Сучасні ОС надають користувачеві широкий спектр сервісних послуг. Чим досконалішою є ОС, тим зручніше у ній працювати користувачу.
Для ІВМ-сумісних ПК створено багато ОС, серед яких найпопулярнішими є DOS, Windows, UNIX, LINUX та інші. Для роботи на ПК найчастіше використовуються системи класу Windows (95, 98, ME, NT, 2000, XP, 7).
Операційні системи поділяють на:
- однозадачні;
- багатозадачні.
Однозадачні системи (вони, як правило, для одного користувача) допускають тільки послідовне виконання завдань: у кожний момент часу виконується тільки одне завдання. Зрозуміло, що ефективність використання ресурсів комп'ютера при цьому є невисокою. Однозадачний режим був характерний для перших ЕОМ. При роботі в цьому режимі центральний процесор змушений був простоювати, очікуючи, наприклад, закінчення виведення на зовнішній друкувальний пристрій або введення додаткових даних. Практично всі сучасні ОС підтримують багатозадачний режим, при якому можливе паралельне виконання завдань, розподіл ресурсів комп'ютера між завданнями. Багатозадачність означає, що користувач може запускати декілька програм одночасно, а ОС так повинна завантажити процесор роботою, щоб у користувача склалося враження, що процесор виконує одночасно всі його задачі, хоча реально один процесор у окремий момент часу може виконувати роботу лише з одною програмою. Ця багатозадачність здійснюється методом квантування, коли процесор обслуговує одну програму протягом одного кванту часу, іншу протягом другого і так по колу.
Однозадачною ОС є розглянута тут система МS-DOS. До сучасних багатозадачних систем належать усі ОС класу Windows. Типовим прикладом ОС багатьох користувачів є система UNIX, що встановлюється на комп'ютерах у великих офісах, банках, страхових компаніях тощо.
Найпоширеніші операційні системи, якими ми користуємося в повсякденній роботі: Dos, Windows NT, Windows 98, Windows XP, Windows 2000, Windows 7, LINUX.
Отже, операційна система — це програма, яка завантажується при включенні комп'ютера. Вона проводить діалог з користувачем, здійснює управління комп'ютером, його ресурсами (оперативною пам'яттю, місцем на дисках і т.д.), запускає інші (прикладні) програми на виконання. Операційна система забезпечує користувачу і прикладним програмам зручний спосіб спілкування (інтерфейс) з пристроями комп'ютера.
Дата добавления: 2016-04-02; просмотров: 2441;