- •Теоретические разделы курса “информатика”
- •Введение
- •Раздел 1. Базовые понятия курса “информатика” Глава 1. Введение в экономическую информатику
- •Информационные процессы в экономике. Основные понятия информатики и информатизации
- •Информация и данные
- •Экономическая информация и ее свойства
- •Классификация экономической информации
- •Структура экономической информации
- •Оценка экономической информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные тесты
- •Глава 2. Программные средства реализации информационных процессов
- •2.1. Назначение и классификация программного обеспечения
- •2.2.1. Базовое программное обеспечение
- •2.2.2. Классификация операционных систем
- •2.2.3. Сервисное программное обеспечение
- •2.3. Инструментарий технологии программирования
- •2.4. Состав и назначение прикладного программного обеспечения
- •2.4.2. Методо-ориентированные пакеты прикладных программ
- •2.4.3. Пакеты прикладных программ общего назначения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные тесты
- •Глава 3. Технические средства реализации информационных процессов
- •3.1. Техническая основа реализации информационных процессов
- •Эволюция компьютерных информационных технологий
- •Арифметико-логическое устройство
- •Устройство управления и интерфейс
- •Процессорная память
- •3.2. Поколения электронных вычислительных машин
- •3.3. Классификация технических средств обработки информации
- •3.4. Персональные компьютеры
- •3.5. Структурная схема персонального компьютера
- •Системная шина
- •Контроллеры Системная плата
- •3.6. Принципы функционирования персонального компьютера
- •Установка адреса начальной команды
- •3.7. Основные архитектурные схемы вычислительных систем
- •Память команд
- •Память команд
- •Память команд
- •Память данных
- •Память команд
- •3.8. Режимы работы компьютеров
- •3.9. Информация в технических устройствах
- •Единицы измерения памяти
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные тесты
- •Глав 4. Способы представления информации в компьютерах
- •4.1. Системы счисления
- •4.1.1. Позиционные системы счисления
- •Системы счисления
- •4.1.2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •4.1.3. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления
- •Представление чисел в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления
- •4.1.4. Выполнение арифметических операций в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления
- •Сложение в двоичной системе
- •Сложение в восьмеричной системе
- •Сложение в шестнадцатеричной системе
- •4.2. Представление числовой информации. Прямой, обратный и дополнительный коды числа
- •Диапазон значений целых чисел без знака
- •Диапазон значений целых чисел со знаком
- •4.3. Представление символьной информации
- •4.4. Представление графической информации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные тесты
- •Глава 5. Логические основы построения персональных компьютеров
- •5.1. Аппарат алгебры логики
- •Базовые логические операции
- •5.2. Основные аксиомы и законы алгебры логики
- •5.3. Логические элементы персональных компьютеров
- •5.4. Логические устройства с памятью
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные тесты
- •Раздел 2. Основы алгоритмизации и программирования
- •Глава 6. Понятие алгоритма и его основные формы
- •6.1. Алгоритм и его свойства
- •6.2. Формы представления алгоритма
- •1. Начало
- •8. Конец
- •6.3. Базовые алгоритмические структуры
- •6.3.2. Ветвящаяся (разветвлённая) структура
- •Опер-р 1
- •Опер-р 2
- •Опер-р 20
- •I нач.Знач.
- •6.4. Этапы развития программирования
- •Глава 7. Объектно-ориентированное программирование в среде vba (Visual Basic for Application).
- •7.1. Что такое vba?
- •7.2. Основные понятия и элементы языка vba: объекты, свойства, методы, события, классы объектов
- •1. Объекты
- •3. Классы объектов
- •Суперкласс
- •Глава 8. Макросы в приложениях ms Office
- •8.1. Понятие макроса
- •8.2. Процесс создания макроса
- •8.3. Запуск макроса на исполнение
- •АкБарсБанк
- •8.4. Код (текст) программы макроса и пояснения к нему
- •8.5. Корректировка макросов
- •8.6. Сохранение макросов в виде модулей
- •Глава 9. Создание и выполнение vba – программ
- •9.1. Понятие об общем цикле создания vba – программы
- •9.2. Общие принципы построения vba-программы
- •9.3. Написание новых макросов и процедур
- •9.4. Выполнение vba-программы
- •9.5. Обработка ошибок
- •Глава 10. Основные элементы языка программирования vba
- •10.1 Типы данных в vba.
- •10.2. Переменные vba.
- •10.3. Объявление переменных
- •10.4. Область действия переменной
- •10.5. Присвоение значения переменной
- •10.6. Константы
- •10.7. Массивы
- •10.7.1. Одномерные массивы
- •10.7.2. Многомерные массивы
- •10.8. Статические и динамические массивы
- •10.9. Структура текста программы и комментарии
- •Глава 11. Примеры реализации различных макросов и фрагментов программ
- •11.1. Варианты реализации макросов
- •11.1.1. Порядок создания макросов в Excel
- •11.1.2. Задания на создание макросов в Excel
- •11.2. Варианты реализации разветвляющихся алгоритмов
- •11.3. Варианты реализации циклических алгоритмов
- •11.4. Вариант реализации смешанного алгоритма
- •Раздел 3. Основы информационной безопасности
- •Глава 12. Введение в информационную безопасность
- •12.1. Понятие информационной безопасности
- •12.2. Угрозы безопасности информации
- •12.3. Объекты и элементы защиты информации в компьютерных системах обработки данных
- •Глава 13. Методы и средства защиты информации
- •13.1. Механизмы, методы и средства защиты информации
- •13.2. Средства опознания и разграничения доступа к информации
- •13.3. Криптографические методы защиты информации
- •13.3.1. Основные понятия криптографии
- •13.3.2. Криптографические ключи и методы защитных преобразований
- •13.3.3. Криптографические системы
- •13.4. Электронная цифровая подпись
- •Глава 14. Компьютерные вирусы и спам
- •14.1. Понятие вредоносных программ
- •14.2. Понятие компьютерного вируса
- •14.3. Классификация компьютерных вирусов
- •14.4. Программы борьбы с компьютерными вирусами
- •14.5. Меры и средства защиты от компьютерных вирусов
- •14.6. Защита от спама
- •Глава 15. Защита информации в корпоративных системах
- •15.1. Цели и задачи корпоративной системы информационной безопасности
- •15.2. Политики информационной безопасности
- •15.2.1. Основные понятия политик безопасности
- •15.2.2. Основные причины создания политик безопасности
- •15.2.3. Разработка политик безопасности
- •15.2.4. Пример постановки задачи разработки политики информационной безопасности предприятия
- •15.2.5. Особенности разработки политик безопасности в России
- •15.3. Аудит безопасности корпоративных систем Интенет/Интранет
- •15.3.1. Понятие аудита безопасности
- •15.3.2. Аудит безопасности для корпоративных пользователей
- •15.3.3. Возможности аудита безопасности
- •15.3.4. Практические шаги аудита безопасности
- •15.4. Проектирование системы обеспечения информационной безопасности предприятия
- •Список литературы
- •Содержание
Установка адреса начальной команды
Рис. 3.5. Схема принципа программного управления
3.7. Основные архитектурные схемы вычислительных систем
Современные компьютеры, предназначенные для решения задач со сложными алгоритмами, управления другими объектами или компьютерными сетями, в своем составе имеют не один, а несколько процессоров, обеспечивая многопрограммный (мультипрограммный) режим работы всей системы.
Главная задача многопроцессорных систем - обеспечить достижение сверхбольших скоростей работы на основе распараллеливания вычислений. Классификация архитектур подобных систем, предложенная М. Флинном в 1960-х гг., остается актуальной до сих пор.
В ее основе находятся два подхода: независимость потоков заданий (команд), существующих в вычислительной системе и независимость данных, обрабатываемых в каждом потоке.
Согласно этой классификации, существуют четыре основные архитектуры вычислительных систем:
-
Архитектура ОКОД (одиночный поток команд — одиночный поток данных), или SISD (Singly Instruction stream - Singly Date stream), соответствует однопроцессорной ЭВМ с невозможностью распараллеливания вычислений, рис. 3.6.
Память команд
Рис. 3.6. Архитектура ОКОД
-
Архитектура ОКМД (одиночный поток команд - множество потоков данных), или SIМD (Singly Instruction stream - Multiple Date stream), соответствует матричной многопроцессорной системе обработки данных, рис. 3.7.
Память команд
Рис. 3.7. Архитектура ОКМД
В такой системе используется несколько однородных, сравнительно простых быстродействующих процессоров, управляющих одной и той же последовательностью команд, но каждый процессор обрабатывает только свой поток данных. По такой схеме были построены такие суперкомпьютеры, как Illiac-IV, Cyber-205, Gray I и др.
3. Архитектура МКОД (множество потоков команд - одиночный поток данных), или MISD (Multiple Instruction stream - Single Date stream), рис. 3.8.
Данный тип архитектуры предполагает построение своеобразного процессорного конвейера, в котором результаты вычислений словно по цепочке передаются от одного процессора к другому. В современных ЭВМ по этому принципу реализована схема совмещения операций, где параллельно работают различные блоки и каждый из них выполняет свою часть в общем цикле обработки команды.
Память команд
Память данных
Рис. 3.8. Архитектура МКOД
4. Архитектура МКМД (множество потоков команд - множество потоков данных), или MIMD (Multiple Instruction stream - Multiple Date stream), рис. 3.9.
Память команд
Рис. 3.9. Архитектура МКМД
Эта архитектура предполагает, что все процессоры системы работают по своим собственным программам с собственными потоками данных, причем процессоры могут быть независимыми друг от друга.
3.8. Режимы работы компьютеров
Под режимом работы компьютера понимают способ функционирования системы. Режим работы прежде всего определяется тем, как пользователь может участвовать в процессе обработки данных на компьютере: иметь непосредственный доступ к системе, либо принимать решение после завершения машиной задания.
При непосредственном доступе (характерен для персонального компьютера) пользователь может вмешиваться в процесс решения задачи через индивидуальное устройство (клавиатуру, пульт), вводя необходимые коррективы в данные и выполняемые машиной команды.
При доступе на уровне заданий пользователем предварительно определяется конкретный объем работы (задание) для системы, которое помещается в устройство ввода компьютера. Может быть подготовлено несколько автономных заданий, которые образуют так называемый пакет заданий. При этом каждое задание имеет свои исходные данные и управляющие операторы. Из сформированного пакета каждое задание поступает на обработку последовательно без участия человека, и пользователь не имеет возможности вмешиваться в процесс обработки заданий до полной обработки пакета.
При многопрограммной (мультипрограммной) организации обработки данных возможно несколько режимов работы компьютера: пакетный, режим разделения времени, диалоговый, режим "запрос — ответ", режим реального времени.
В отличие от машин с однопрограммной организацией решения задач компьютеры, работающие в многопрограммном режиме, располагают значительно более развитыми аппаратно-программными средствами. В числе аппаратных средств присутствуют таймеры, системы прерываний, сегментации и защиты памяти машины и др.; программное обеспечение дополняется специальными управляющими и контролирующими программами.
Пакетный режим. Суть пакетного режима рассмотрена выше. При многопрограммной обработке каждое задание идентифицируется в зависимости от важности задачи, срочности решения, информационной взаимосвязи задач. Параллельность выполнения заданий, выбор их очередности и выделение для них аппаратных ресурсов обеспечивает управляющая программа-супервизор.
Режим разделения времени. При этом режиме процессорное время последовательно поделено между группой обрабатываемых заданий (решаемых задач). По окончании выделенного задаче кванта времени задача возвращается в очередь ожидания обслуживания. При большом числе независимых пользователей каждый из них имеет одновременный и непосредственный доступ к компьютеру со своих терминалов (устройств ввода-вывода). Специальные аппаратно-программные средства обеспечивают распределение ресурсов системы между пользователями и могут изменять величины квантов времени между задачами.
Такой режим создает видимость у пользователя, что ему отданы все ресурсы компьютера и что его задача моментально включается в обработку.
Диалоговый режим. Характеризуется обменом сообщениями между пользователем и выполняемой программой. Выполнив законченный цикл обработки данных, диалоговая программа выдает пользователю информацию (результатную либо вопросного характера) и приостанавливает работу, ожидая реакцию со стороны пользователя. Пользователь может в любое время вмешаться в работу диалоговой программы, послав ей новые инструкции или приостановить ее работу.
Режим "запрос — ответ". Может быть организован для повышения загрузки ресурсов компьютера. Учитывая, что внешние запросы от пользователя могут поступать через какие-то промежутки времени, компьютер решает рутинные фоновые задачи. Поскольку машины специализируются на обработке запросов заранее определенных типов, каждому типу запросов должна соответствовать своя программа, постоянно находящаяся в памяти компьютера. Получив запрос, машина прерывает решение фоновой задачи, вызывает нужную программу и, выдав результаты запроса пользователю, вновь переходит к решению фоновой задачи. Этот режим работы компьютера удобен для таких задач, как резервирование мест в гостиницах, продажа билетов на различные виды транспорта, выдача справочных сообщений и др.
Режим реального времени. Применим для объектов, нуждающихся в непосредственном и постоянном контроле параметров их состояния и управления (космические объекты, технологические установки непрерывного производства). Обработка данных в этом режиме обеспечивается взаимодействием компьютера с внешними по отношению к ней процессами в темпе реальности этих процессов. Для этого ввод информации необходимо осуществлять с различного рода датчиков, а программа должна быть высоконадежной и находиться в постоянной готовности к приему сигналов.