Слайд 2
Структуры данных
Для удобства операций с данными их структурируют
Три
основных типа структур данных – линейная, иерархическая и табличная
Слайд 3
Линейная структура (список)
Список – структура данных, в которой
каждый элемент определяется своим номером в массиве
Векторы – списки
данных, все элементы которых имеют одинаковую длину
Слайд 4
Табличные и матричные структуры
Табличные структуры отличаются от списочных
тем, что элементы данных определяются от списочных тем, что
элементы данных определяются адресом ячейки, который зависит не от одного параметра, как в списках, а из нескольких
В матрицах адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении с которыми находится ячейка, содержащая искомый элемент
Бывают также многомерные таблицы
Слайд 5
Иерархические структуры
В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется
путём доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному
элементу
Слайд 6
Адресные данные
Если данные хранятся в любой организованной структуре,
то каждый элемент приобретает новое свойство (параметр), которое можно
назвать адресом.
Адреса элементов данных сами представляют собой данные нового типа, они также хранятся и обрабатываются
Слайд 7
Упорядочение структур данных
Основным методом упорядочения является сортировка (по
любому избранному критерию)
При добавлении произвольного элемента в упорядоченную структуру
списка может происходить изменение адресных данных у других элементов
Слайд 8
Понятие алгоритма
Алгоритм – формальное описание способа решения задачи
посредством выполнения определённой последовательности действий
В алгоритмах можно найти линейные
участки, ветвления, и циклы
Слайд 9
Понятие о языках программирования
Для представления алгоритма в виде,
понятном компьютеру, служат языки программирования
Отличие языков программирования от естественных
– строгое ограничение число «слов» и строго определённые правила записи команд (операторов)
Слайд 10
Языки программирования низкого уровня
Любой из них ориентирован на
конкретный тип процессора и учитывает его особенности
Язык ассемблера представляет
каждую команду машинного кода не в виде чисел,
а с помощью условных обозначений, называемых мнемониками
Преобразование машинных команд
в команды ассемблера называется транслитерацией
Слайд 11
Языки программирования высокого уровня
Языки программирования высокого уровня ближе
к естественным и к языку математических обозначений
Слайд 12
Пять поколений языков программирования
Начало 50-х. Язык ассемблера: одна
инструкция – одна строка
Рубеж 50-60-х. Появление символических переменных
60-е. Появление
универсальных языков высокого уровня
С начала 70-х. Проблемно-ориентированные языки, оперирующие конкретными понятиями узкой предметной области
С середины 90-х. Системы автоматического создания программ с помощью визуальных средств разработки, без знания программирования
Слайд 13
Трансляторы
Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу,
написанную на одном из языков высокого уровня, в программу,
состоящую из машинных команд.
2 основных типа – компиляторы и интерпретаторы
Слайд 14
Компиляторы
Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее
перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке,
который затем и выполняется.
Слайд 15
Интерпретаторы
Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка
за строкой.
После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная
программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.
Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.
Слайд 16
Промежуточный код
Промежуточный код, он же байт-код или байтко́д (англ. byte-code) иногда также
используется термин псевдоко́д — машинно-независимый код низкого уровня, генерируемый транслятором
и исполняемый интерпретатором. Большинство
инструкций байт-кода эквивалентны одной или нескольким командам ассемблера. Трансляция в байт-код занимает промежуточное положение между компиляцией в машинный код и интерпретацией.
Слайд 17
Компьютер
Компьютер - прибор, одновременно реализующий аппаратные и программные
информационные методы
Результат обработки представляется в виде данных, пригодных для
взаимодействия с естественными информационными методами, которыми располагает человек, или с искусственными методами, которыми располагают другие устройства, подключенные к компьютеру.
Слайд 18
Внешний подход: модульное устройство персонального компьютера
Системный блок
Монитор
Клавиатура
Мышь
принятая на
практике минимальная конфигурация
Она может наращиваться внешними периферийными устройствами и
внутренними дополнительными устройствами, называемыми платами (картами) расширения
Принтер, плоттер, сканер, фото- и видеокамеры;
Сетевой адаптер;
Модем
Слайд 19
Устройство персонального компьютера
Принцип синхронности состояния частей компьютера. Компьютер
– дискретное устройство
Основной тактовый генератор компьютера находится на большой
печатной плате, называемой системной платой (порядка сотен мегагерц)
Большинство непосредственных вычислений в компьютере выполняются внутри самой важной микросхемы, называемой процессором
Внутренняя частота процессора в десятки раз больше. Этот конструкторский принцип называют внутренним умножением частоты процессора
Слайд 20
Внутреннее устройство системного блока. Материнская плата
Процессор
Микропроцессорный комплект(чипсет)
– набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и
определяющих основные функциональные возможности материнской платы
Шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера
Оперативная память (ОЗУ)
ПЗУ – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер включён
Разъёмы для подключения дополнительных устройств (слоты)
Слайд 21
Шины
Контроллеры и прерывания, стек процессора
Шины устройств (помимо
системной): PCI (звуки, сетевые адаптеры, внутр. модемы), AGP, PCI
Express (видео), USB (для подкл. внешн. устройств), ISA (клавиатура, мышь, дисковод гибких дисков), IDE, SATA (для дисковых устройств), возм., другие
Слайд 22
Жёсткий диск
Представляет собой основное устройство для долговременного хранения
больших объёмов данных и программ
Управление работой выполняет контроллер жёсткого
диска
Скорость обмена данными с материнской платой: IDE – несколько Мбайт/с, EIDE – до 13-16 Мб/с, SCSI – до 80 Мб/с, SATA – 50 Мб/с более
Среднее время доступа – 9-10 мкс для дисков с частотой 5400 об/мин и 7-8 мкс для 7200 об/мин. У наиболее продвинутых устройств 4-6 мкс
Слайд 23
CD и DVD дисководы
Принцип действия обоих устройств состоит
в считывании двоичных данных с помощью лазерного луча, отражающегося
от поверхности диска.
Для CD информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit — углубление), выдавленных (выжженных) в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Промежутки между питами называются лендом (англ. land — пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм
Для DVD используется лазер с меньшей длиной волны, что позволяет вести запись информации с большей плотностью
Основным параметром является скорость чтения данных. Для CD за единицу принята скорость чтения музыкальных компакт-дисков (150 Кб/с). Имеются устройства со скоростью 48-56х
Единица скорости для DVD - 1 385 000 байт/с приблизительно в 9 раз больше единицы для CD. Есть устройства 16х
Слайд 24
Операционные системы, их основные функции
Совокупность системных программ, необходимых
для согласованной работы всех устройств и прикладных программ компьютера,
называют операционной системой компьютера
Слайд 25
Основные функции операционных систем
Распределение ресурсов компьютерной системы: различение
прерываний, обеспечение безопасности обращений
к памяти, обеспечение разделения времени
при обращениях программ к процессору
Обеспечение единого механизма обращения к накопителям данных разного типа
Обеспечение единого механизма работы пользователя посредством программ-приложений
Обобщение программных ресурсов для выполнения типовых действий
Слайд 26
Системное программное обеспечение
BIOS (ПЗУ)
Драйверы устройств, средства поддержки файловой
системы, средства обеспечения интерфейса пользователя
Слайд 27
Служебное программное обеспечение
Программы для обслуживания компьютерной системы, её
диагностики и настройки. Некоторые служебные программы могут напрямую обращаться
к устройствам, для обслуживания которых они предназначены
Слайд 28
Прикладное программное обеспечение
Класс программ для конкретных практических работ
с данными: создание, преобразование, транспортировка, воспроизведение
Слайд 29
Многоуровневость программного обеспечения
Прикладная программа
↓↓
Драйвер устройства
↓↓
Работа
устройства
Слайд 30
Windows – объектно-ориентированная операционная система
Объекты обладают свойствами и
методами – стандартными действиями, связанными с объектами
5 типов объектов
в Windows: устройства, файлы, программы, информационные связи, объекты контейнерного типа
Управление компьютером в Windows заключается: в выборе объектов, изменении их свойств, в выборе и активации их методов
Слайд 31
Интерфейс пользователя. Объекты и элементы управления
Все объекты Windows
представляются своими графическими образами
Для доступа к свойствам и методам
объектов используется принцип графического управления
Графическими образами объектов являются: значки объектов, ярлыки объектов, графические элементы управления и окна
Слайд 32
Типы графических образов объектов
Значки объектов представляют устройства, файлы,
программы, внешние информационные связи
и закрытые контейнеры
Ярлыки служат для
представления внешних информационных связей с объектами
Графические элементы управления служат для представления внутренних информационных связей объекта. При воздействии на элемент управления происходит либо изменение свойств объекта, либо активизация какого-либо метода, связанного
с объектом
Слайд 33
Окна
Окно папки – графический контейнер для группового отображения
содержимого папки
Диалоговое окно – графический контейнер для группировки элементов
управления Windows
Окно приложения – графический контейнер, в состав которого входит область воспроизведения документа и элементы управления его содержанием, оформлением и режимом воспроизведения
Слайд 34
Принцип графического управления
Графическое управление Windows основано на так
называемом событийном механизме.
Роль активного элемента выполняет указатель мыши
Роль пассивных
– графические образы объектов Windows и графические элементы управления
Слайд 35
Приёмы графического управления
Наведение мыши
Щелчок
Двойной щелчок
Специальный («правый») щелчок
Перетаскивание (для
перемещения и копирования)
Специальное перетаскивание
Протягивание (в отличие от перетаскивания происходит
изменение формы объекта)
Перекат
Слайд 36
Графические элементы управления
Командные кнопки
Меню
Поля ввода (отличие от надписей
и подписей)
Списки выбора
Раскрывающиеся («выпадающие») списки
Комбинированные списки
Флажки
Переключатели
Счётчики
Движки
Вкладки
Слайд 37
Компоненты рабочего стола
Фоновый рисунок
Значки рабочего стола
Панель задач
Кнопка
«Пуск» (неотъемлемая часть Панели задач)
Панель индикации (неотъемлемая часть Панели
задач)
Панель быстрого запуска