Compoziția unui sistem informatic se numește o configurație. Hardware-ul și software-ul tehnologiei informatice sunt considerate separat. În consecință, luați în considerare separat configurația hardware a sistemelor de calcul și configurația software-ului acestora. Acest principiu al separării are o importanță deosebită pentru informatică, deoarece foarte des soluția acelorași sarcini poate fi asigurată atât de hardware, cât și de software. Criteriile pentru alegerea unei soluții hardware sau software sunt performanța și eficiența. Se presupune, de obicei, că soluțiile hardware sunt, în medie, mai scumpe, dar implementarea soluțiilor software necesită un nivel mai ridicat de calificare a personalului.
Hardware-ul sistemelor de calcul include dispozitivele și dispozitivele care formează configurația hardware. Computerele moderne și sistemele informatice au un design bloc-modular - configurația hardware necesară pentru realizarea anumitor tipuri de lucrări poate fi colectată de la unitățile și blocurile gata făcute.
Metoda de localizare a dispozitivelor în raport cu unitatea centrală de procesare (CPU-Central Processing Unit, CPU) distinge între dispozitive interne și externe. Extern. de regulă, majoritatea dispozitivelor de intrare / ieșire a datelor (se mai numește și periferice) și unele dispozitive destinate stocării pe termen lung a datelor.
Coordonarea dintre nodurile și blocurile individuale se realizează prin intermediul unor dispozitive tranzitorii hardware-logice, numite interfețe hardware. Standardele pentru interfețele hardware în calcul sunt numite protocoale. Astfel, protocolul este un set de condiții tehnice care trebuie furnizate de dezvoltatorii de dispozitive pentru a-și coordona cu succes activitatea cu alte dispozitive.
Numeroasele interfețe prezente în arhitectura oricărui sistem informatic pot fi împărțite în două grupe mari: secvențiale și paralele. Prin interfața serială, datele sunt transmise secvențial, biți pe biți, și prin interfața paralelă - în același timp, pe grupuri de biți. Numărul de biți care participă la o singură explozie este determinat de lățimea interfeței, de exemplu, interfețele paralele pe 8 biți transmit un octet (8 biți) pe ciclu.
Interfețele paralele au, de obicei, un dispozitiv mai complex decât interfețele seriale, dar oferă o performanță mai bună. KB / s; Performanță Interfață paralelă MB / s este măsurată în octeți pe secundă (octeți / sec pentru imprimante de conectare, dispozitive de intrare informații grafice, dispozitive de înregistrare a datelor pentru stocarea externă și așa mai departe: Acestea sunt utilizate în cazul în care rata de date importante .. ).
Dispozitivul de interfețe seriale este mai simplu; de obicei, nu este necesar pentru a sincroniza aparatul de emisie și recepție (astfel încât acestea sunt adesea numite interfețe asincrone), dar capacitatea lor este mai mică și eficiența sub acestea, din cauza lipsei de pachete de sincronizare a datelor utile este precedat și terminate de date de serviciu colete, adică, o sarcină utilă de octet poate avea la serviciu bit 1-3 (compoziția și trimiterea structură definește un protocol specific).
Din moment ce comunicarea prin dispozitivul de serie nu este făcută octeți și biți, performanța lor este măsurată de biți pe secundă (biți / s, kbit / s, Mbit / s). În ciuda simplității aparente a unităților de transmisie serială de viteză de traducere în unitatea de viteza de transmisie a datelor în paralel cu fisiune mecanică 8, o astfel de conversie nu funcționează, deoarece nu este validă din cauza deasupra capului. In cazuri extreme, corectate pentru dispozitivele seriale rata de date de serviciu, uneori, exprimate în caractere pe secundă sau, echivalent, în simboluri pe secundă (c / s), dar această valoare nu este de natură tehnică, ci de referință, natura consumatorului.
Interfețele seriale sunt utilizate pentru a conecta dispozitivele „lent“ (cele mai simple dispozitive de imprimare de calitate inferioară, de intrare și de ieșire dispozitive de semn și informațiile de semnalizare, senzori de control, dispozitive de comunicare ineficiente și așa mai departe. P.), precum și în cazurile în care nici o restricție semnificativă asupra lungimii schimb de date (majoritatea camerelor digitale).
Programele sunt ordonate secvențe de comenzi. Scopul final al oricărui program de calculator este gestionarea hardware-ului. Chiar dacă la prima vedere programul nu interacționează cu echipamentul în nici un fel, nu necesită nici o intrare de la dispozitivele de intrare și nu transmite date către dispozitivele de ieșire, totuși funcționarea se bazează pe controlul dispozitivelor hardware ale computerului.
Compoziția software-ului sistemului de calcul se numește configurația software-ului. Există o corelație între programe, precum și între nodurile fizice și blocurile - multe programe funcționează pe baza altor programe de nivel inferior, adică putem vorbi despre interfața interprogramă. Posibilitatea existenței unei astfel de interfețe se bazează, de asemenea, pe existența condițiilor tehnice și a protocoalelor de interacțiune și, în practică, este oferită prin distribuirea de software în mai multe niveluri interactiv. Nivelurile de software sunt un design piramidal. Fiecare nivel următor se bazează pe software-ul de niveluri anterioare. Această diviziune este convenabilă pentru toate etapele de lucru cu sistemul informatic, de la instalarea programelor la operarea practică și întreținerea tehnică. Acordați atenție faptului că fiecare nivel superior crește funcționalitatea întregului sistem. De exemplu, un sistem informatic cu software de bază nu este capabil să efectueze majoritatea funcțiilor, însă vă permite să instalați software-ul de sistem.
Nivel de bază. Cel mai mic nivel de software reprezintă software-ul de bază. Acesta este responsabil pentru interacțiunea cu hardware-ul de bază. De regulă, software-ul de bază este inclus direct în echipamentul de bază și stocat în microcircuite speciale, numită memorie numai pentru citire (ROM). Programele și datele sunt scrise ("cusute") în jetoanele ROM-ului în stadiul de producție și nu pot fi modificate în timpul funcționării.
În cazurile în care modificarea software-ului de bază în timpul funcționării este fezabilă din punct de vedere tehnic, se utilizează EPROM-uri în locul EPROM-urilor. Memorie erorabilă și programabilă pentru citire (EPROM). În acest caz, modificarea conținutului ROM poate fi efectuată fie direct în sistemul computational (această tehnologie se numește tehnologie flash), cât și în afara acesteia, pe dispozitive speciale numite programatori.
Nivelul sistemului. Nivelul sistemului este tranzitoriu. Programele care rulează la acest nivel asigură interacțiunea altor programe de sistem informatic cu programe la nivel de bază și direct cu hardware, adică efectuează funcții de "mediere".
Din software-ul acestui nivel depinde în mare măsură de performanța întregului sistem informatic în ansamblu. De exemplu, atunci când un sistem nou este conectat la sistemul informatic, trebuie instalat un program la nivel de sistem, care oferă altor programe relația cu acest echipament. Programele specifice responsabile pentru interacțiunea cu anumite dispozitive se numesc drivere de dispozitiv - ele fac parte din software-ul la nivel de sistem.
O altă clasă de programe la nivel de sistem este responsabilă pentru interacțiunea cu utilizatorul. Este datorită faptului că primește ocazia de a introduce date în sistemul informatic, de a-și gestiona activitatea și de a obține rezultatul într-o formă convenabilă pentru el. Aceste instrumente software se numesc instrumente UI. Ele depind direct de confortul de a lucra cu calculatorul și de productivitatea muncii la locul de muncă.
Un set de software la nivel de sistem formează nucleul sistemului de operare al computerului. Termenul completă a sistemului de operare, vom lua în considerare mai târziu, dar aici observăm doar că în cazul în care computerul are un software de software la nivel de sistem, acesta este deja pregătit pentru instalarea programelor de niveluri mai ridicate, interacțiunea software-ului cu echipamentul și, cel mai important, pentru a interacționa cu utilizatorul. Adică prezența kernel-ului sistemului de operare este o condiție indispensabilă pentru posibilitatea unei lucrări practice a unei persoane cu un sistem informatic.
Nivelul serviciilor. Software-ul acestui nivel interacționează atât cu programele la nivel de bază, cât și cu programele la nivel de sistem. Scopul principal al programelor de utilități (numite și utilități) este de a automatiza activitatea de verificare, ajustare și configurare a sistemului informatic. În multe cazuri, ele sunt folosite pentru a extinde sau pentru a îmbunătăți funcțiile programelor de sistem. Unele utilitare (de obicei acestea sunt programe de întreținere) sunt inițial incluse în sistemul de operare, dar cele mai multe programe de utilitate sunt externe sistemului de operare și servesc la extinderea funcțiilor sale.
În dezvoltarea și funcționarea programelor de utilitate există două direcții alternative: integrarea cu sistemul de operare și funcționarea autonomă. În primul caz, utilitățile pot schimba proprietățile consumatorului programelor de sistem, făcându-le mai convenabile pentru munca practică. În al doilea caz, ele sunt asociate slab cu software-ul sistemului, dar oferă utilizatorului mai multe opțiuni pentru personalizarea interacțiunii cu hardware-ul și software-ul.
Nivel aplicat. Software-ul la nivel de aplicație este un set de programe de aplicații cu care sunt îndeplinite sarcini specifice la un anumit loc de muncă. Gama acestor sarcini este neobișnuit de largă - de la producție la creație și distracție și de predare. O gamă largă de funcționalități de aplicații posibile ale tehnologiei informatice se datorează disponibilității programelor de aplicații pentru diverse activități.
Ca între software-ul de aplicație și sistemul există o relație directă (prima se bazează pe al doilea), se poate argumenta că universalitatea sistemului informatic, accesul la software-ul de aplicare și lățimea de funcționalitatea computerului este direct dependentă de tipul de sistem de operare pe care îl utilizați, ce fel de sistem de instrumente include miezul său, modul în care asigură interacțiunea complexului triune complex - program - echipament.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: