Билет №3. Операционная система. Назначение и её состав. Графический интерфейс

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам. Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.

• Управление файловой системой. Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

• Командный процессор. В состав операционной системы входит специальная программа - командный процессор, - которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

• Пользователь может дать команду запуска программы, выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и так далее. Операционная система должна эту команду выполнить.

• Драйверы устройств. В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

• Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы.

• Графический интерфейс. Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

• Сервисные программы. В состав операционной системы входят также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и так далее), выполнять операции с файлами (архивировать и так далее), работать в компьютерных сетях и так далее.

Справочная система. Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система. Справочная система позволяет оперативно получить необходимую информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Билет №4. Двоичная система счисления. Запись чисел в двоичной системе счисления. Арифметические действия

Двоичная система счисления — позиционная система счисления с основанием 2. В этой системе счисления, числа записываются с помощью двух символов (0 и 1). . Именно поэтому двоичная система счисления лежит в основе работы компьютера, т.к. в компьютере существуют  два устойчивых состояния: низкое или высокое напряжение, есть ток или нет тока, намагничено или не намагничено. 

Достоинства двоичной системы счисления заключаются в простоте реализации процессов хранения, передачи и обработки информации на компьютере. Для ее реализации нужны элементы с двумя возможными состояниями, а не с десятью. Представление информации посредством только двух состояний надежно и помехоустойчиво. Возможность применения алгебры логики для выполнения логических преобразований.

Недостатки двоичной системы счисления. Большие числа занимают достаточно большое число разр ядов. Быстрый рост числа разрядов - самый существенный недостаток двоичной системы счисления

Перевод:

Арифметические действия

Сложение двоичных чисел

Способ сложения столбиком в общем-то такой же как и для десятичного числа. То есть, сложение выполняется поразрядно, начиная с младшей цифры. Если при сложении двух цифр получается СУММА больше девяти, то записывается цифра=СУММА- 10, а ЦЕЛАЯ ЧАСТЬ (СУММА /10), добавляется в старшему разряду. Складываем поразрядно, начиная с младшей цифры. Если получается больше 1, то записывается 1 и 1 добавляется к старшему разряду (Выполним пример: 10011 + 10001. 

	1	0	0	1	1
+	1	0	0	0	1
1	0	0	1	0	0

Вычитание двоичных чисел

Вычитать числа, будем также столбиком и общее правило тоже, что и для десятичных чисел, вычитание выполняется поразрядно и если в разряде не хватает единицы, то она занимается в старшем. Решим следующий пример:

	1	1	0	1
-		1	1	0
		1	1	1

Билет №5. Информация, её свойства. Кодирование информации. Единицы измерения информации.

Информация (от лат. informatio — формирование как выявление своей сущности, разъяснение, изложение, осведомление) — значимые сведения о чём-либо, когда форма их представления также является информацией, то есть имеет форматирующую функцию в соответствии с собственной природой.

В современной науке рассматриваются два вида информации:

Объективная (первичная) информация — свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.

Субъективная (семантическая,смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.

В бытовом смысле информация — сведения об окружающем мире и протекающих в нём процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.

Кодирование информации в компьютере:

Современный компьютер может обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видео информацию. Все эти виды информации в компьютере представлены в двоичном коде, т. е. используется алфавит мощностью два (всего два символа 0 и 1). Связано это с тем, что удобно представлять информацию в виде последовательности электрических импульсов: импульс отсутствует (0), импульс есть (1). Такое кодирование принято называть двоичным, а сами логические последовательности нулей и единиц - машинным языком.

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации равное одному биту.

Существует еще несколько единиц измерения информации:

1 Килобайт = 2 10 = 1024 байта.

1 Мегабайт = 1024 Кб

1 Гигабайт = 1024 Мб

1 Терабайт = 1024 Гб

Билет №6. Различные подходы к определению количества информации: содержательный и алфавитный.

Содержательный подход к измерению информации

Сообщение содержит информацию для человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными и, следовательно, пополняют его знания.

При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, важная, вредная ...

Единица измерения количества информации называется бит.

Сообщение, уменьшающее неопределенность знания человека в 2 раза, несет для него 1 бит информации.

Неопределенность знания о некотором событии – это количество возможных результатов события (бросания монеты, кубика; вытаскивания жребия и пр.)

Пусть в некотором сообщении содержатся сведения о том, что произошло одно из N равновероятных событий (равновероятность обозначает, что ни одно событие не имеет преимуществ перед другими). Тогда количество информации, заключенное в этом сообщении, - i бит и число N связаны формулой: 2i=N.

2i=N

N – кол-во равновероятных событий

i (бит)– кол-во инф-ции в сообщении.

Алфавитный подход к измерению информации

Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринима­ющего текст.

Множество символов, используемых при записи текста, на­зывается алфавитом. Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита.

Если допустить, что все символы алфавита встречаются в тексте с одинаковой частотой (равновероятно), то

2i =N

где i – информационный вес одного символа в используемом алфавите,

N – мощность алфавита.

Если весь текст состоит из К символов, то при алфавитном подходе размер содержащейся в нем информации равен:

I = К  i,