Какво е характерно за електронния етап на развитие на ИТ?

► 1939–1942 г. Джон Атанасов ABC

► 1943–1946 г. Мокли и Екерт ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer) 80 тона, 18 000

лампи, 1 500 релета, 150 KW

► 1945 г. Джон фон Нойман – проект за EDVAC, отчет 1946 г. в Пенсилвански унив.

► 1949 г. Морис Уилкс EDSAC Electronic Delay Storage Automatic Calculator

► 1950 г. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

► 1951 г. Мокли и Екерт – Унивак І

Джон Атанасов

Първата изчислителна машина със специално предназначение, която може да решава до 29 линейни уравнения. (ABC – Атанасов-Бери Компютър).

Принцип на реализиране

Предназначение

Елементна база (по поколения)

Комплексна (поява, размер, цена...)

169. Какво представляват аналоговите компютри?

Аналогови компютри (с непрекъснато действие)

Цифрови компютри (с дискретно действие)

Œ Със специално предназначение

(специализирани – от ABC)

 С общо предназначение

(универсални – от ENIAC)

172. Какво представляват компютрите със специално предназначение?

Могат да решават точно определен проблем – пример калкулаторът може да извършва простите аритметични действия.

Специализирани.

Решават широк набор от задачи.

Универсални.

Като се акцентира върху устройството им за точно определена дейност, също така и върху

операционните им системи.

177. По какъв критерий компютрите се делят на поколения?

Според устройството си.

‹ Релета (до появата на ABC)

Œ Ел. лампи (от 1942 до края на 50-те)

 Транзистори (1951, ≈ 1955 –1965)

Ž ИС с МСрСИ (≈1960, ≈ 1965 –1980)

 ИС с ГСИ (≈1969, ≈ от 1975 до днес)

178. Каква е елементната база на компютрите от „нулево“ поколение?

Релета (до появата на ABC)

Ел. лампи (от 1942 до края на 50-те)

Транзистори (1951, ≈ 1955 –1965)

ИС с МСрСИ (≈1960, ≈ 1965 –1980)

4то.

ИС с висока и свръхвисока степен на интеграция.

ВИДИМИ ТЕНДЕНЦИИ

Œ Повишаване на надеждността

 Намаляване на размерите

Ž Увеличаване на изч. мощност

 Намаляване на цената

Увеличение производството и потреблението

Масово разпространение

Използване във всички области от живота и от всички хора.

ОБЩА КЛАСИФИКАЦИЯ

Комплексна оценка.

Œ Суперкомпютри

 Макрокомпютри (големи машини)

Ž Миникомпютри (от края на 60-те)

 Микрокомпютри (≈ от 1974)

 Персонални (≈ от 1976)

‘ Преносими (≈ от 1987)

’ Персонални циф. асистенти

Те са:

- мултифункционални (PDA може да се използва за много неща: за калкулиране,

като часовник и календар, за планиране на времето, като адресна книга, за игри,

за достъп до Интернет, разглеждане на уебстраници, получаване и изпращане на електронна поща, за текстообработка, за да се правят видеозаписи, за слушане на радио

като глобална система за позициониране (GPS).

-могат да се включват безжично към Интернет.

-мобилни телефони- По-новите PDA устройства имат цветни екрани и аудиовъзможности, което прави възможно използването им като мобилни телефони (смартфони) или портативни media players.

- touchscreen - Една от най–значимите характеристики на PDA е наличието на сензорен екран за докосване (touchscreen).

- PDA се използват за съхраняване на информация, която е достъпна по всяко време и от всяко място.

188. Какво е особеното на суперкомпютрите в сравнение с останалите класове

компютри?

Суперкомпютри се използват за решаване на задачи, които изискват огромни количества изчисления в секунда. Такива са например проблеми от квантовата механика, метеорологични прогнози и изследвания на климата, молекулярно моделиране, физични симулации (например на самолет във въздушен тунел, на взривяване на ядрени оръжия, на ядрен синтез). Основни потребители на суперкомпютри са големите световни университети, научно-изследователски

институти, военните ведомства.

189. Какви са главните устройства на един компютър?

Процесор, памет и входно-изходни устройства

Периферните устройства – монитор, клавиатура, мишка и др.

Защото не са непременно необходими за работата на компютъра.

Да съхранява междинните резултати и изпълняваяната програма.

Състав: запомнящи елементи с 2 състояния- битове: група от n бита-клетка. N=8- байт. Клетките са еднакви и за да ги различаваме се номерират с цели числа- адреси.

Има два вида оперативна памет – ROM (само за четене) и RAM (за четене и писане).

В ROM паметта се съдържат програми, които винаги са налице (като тези, необходими за стартирането на компютъра) и е енергонезависима, а в RAM паметта се намират програми, с които работим в момента и е енергозависима. Много бърза памет и се използва за временно съхраняване на информацията.

Оперативната памет е последователност от номерирани клетки с еднаква големина, съдържащи информация. Тази информация може да е инструкция, която процесорът трябва да изпълни, или данни, които трябва да се обработят. Всяка клетка има адрес, чрез който програмата се обръща към необходимото място в паметта.

Битовете се обединяват в групи (клетки) по осем, наречени БАЙТОВЕ.

Всяка клетка има адрес, чрез който програмата се обръща към необходимото място в паметта.

Четене и запис.

Адресна и асоциативна

Всяка операция при адресната памет е придружена с указване на мястото, където трябва да се съхранят или са съхранени данните. Всички битове на ОП са абсолютно еднакви. За да се различават помежду си, те имат уникални имена (идентификатори), наречени адреси (от където идва и името на тези памети- адресни).

Наподобява действието на човешката памет. При запис се посочват данните, които трябва да се съхранят, без да се определя къде трябва да бъдат запомнени. Запаметяваните данни се състоят от 2 части: идентифицираща (ключ) и информационна (асоциирана с ключа). При четене се посочва ключа, а паметта всъща асоциираната с него информационна част.

Висока скорост на помнене

Достатъчно голяма по обем

Промяна на запомненото

Еднакво време за достъп

202. Какви технологии могат да се използват за направа на памет?

Технологии за изработка:

магнитна (в началото)

електрическа (днес)

За разлика от външната памет, т.е. на магнитни, оптични и др. носители, RAM се изгражда от чипове, които са способни да съхраняват информация само докато им е подаден елекрически сигнал.

Енергозависими са.

ВИДОВЕ ИС ПАМЕТ

Определяща е изработката

на запомнящия елемент

Œ ПП (ROM):

маскова (фабричен запис);

програмируема (PROM);

изтриваема (EPROM);

електрически изменяема (EAPROM, EEPROM, flash ROM)

ВИДОВЕ ИС ПАМЕТ (прод.)

 ИП (RAM):

статична (SRAM) – двойка тран-зистори:

J предимства: бърза, батерии;

L недостатъци: скъпа, обемиста.

Динамична (DRAM) – 1 кондензатор

Пример: евтина, компактна

Недостатък: Бавна, опресняване

206. Защо е необходима постоянна памет (ROM)?

Защото е енергонезависима и в нея се намира информацията, от която компютъра се нуждае, на пример за стартирането си.

207. Какво е предназначението на Централния процесор (ЦП)?

Предназначение: да разбере и изпълни зададената програма.

208. От какви подустройства се състои ЦП?

Управляващо Устройство (УУ);

Аритметико-Логическо Устройство (АЛУ);

Регистри (работна памет на ЦП и бърза временна памет).

209. Какво са функциите на Управляващото устройство (УУ) на ЦП?

То не изпълнява инструкции, а казва на отделните части на компютърната система какво да правят. То определя движението на електронните сигнали между главната памет и аритметико- логическото устройство, а също и на контролните сигнали между централния процесор и входно- изходните устройства.

210. Какви са основните фази на работа на УУ?

AЛУ извършва всички аритметични и логически операции в компютъра. Това става под

управлението на УУ, което дешифрира инструкциите от програмата, запомнена в ОП, и определя последователностите от събития във всички устройства, необходими за изпълнението на тези инструкции. УУ има тактов генератор, който синхронизира всички действия чрез изпращане на електрически импулси. Честотата на тези импулси (измерва се в мегахерци - MHz) определя бързодействието на процесора (време за изпълнение на операциите и програмите).

211. Какви са функциите на Аритметико-логическото устройство (АЛУ) на ЦП?

AЛУ извършва всички аритметични и логически операции в компютъра.

212. За какво служи регистровият блок на ЦП?

Това са бързодостъпни клетки - използват се за служебни цели на УУ и АЛУ и като свръхбърза памет за съхраняване на получаваните междинни резултати.

213. От какво се състои програмата, разпознавана от един ЦП?

МАШИННА ПРОГРАМА

Състав: поредица от 0 и 1;

214. Какво представлява понятието „машинен език“?

Машинна инструкция: определя едно елементарно действие на процесора с 0 и 1:

- Код На Операция (КОП);

- Адресни Полета (АП).

Език: всички маш. инструкции.

215. На какво съответстват машинните инструкции в изпълнявания от компютъра

алгоритъм?

Машинна инструкция: определя едно елементарно действие на процесора с 0 и 1

216. Възможно ли е машинната програма на един ЦП да бъде разпозната и изпълнена от друг процесор? Защо?

Машинната програма на един ЦП е неразбираема за друг. Защото кодира изпълнявания

алгоритъм по различен начин.

217. Какво следва от факта, че машинният език на един ЦП е неразбираем за друг ЦП?

Коментирайте следствието със свои думи.

Машинната програма на един ЦП е неразбираема за друг. От тук следва, че машинната програма на един не може да бъде изпълнена на друг ЦП.

218. Как се заобикаля неудобството, че един ЦП не може да изпълни машинна програма за друг ЦП? С програмна емулация (временно).

219. Каква е ролята на периферните устройства (ПУ)?

Предназначение: да осигурят на главните – процесор и памет, връзка с околния свят

220. Каква е основната разлика между ПУ и главните устройства (ЦП и ОП) на един

компютър?

ПЕРИФЕРНИ УСТРОЙСТВА

Предназначение: да осигурят на главните – процесор и памет, връзка с околния свят

221. Какво е следствието от основната разлика между периферните и главните

устройства на един компютър? Системата може да функционира без някой от ПУ, на е важно всички главни устройства да са на лице.

222. Какви видове ПУ познавате?

Видове:

- входни (клавиатура, мишка);

- запомнящи (В/И на носител)

- комуникационни (модем).

223. Каква е ролята на входните ПУ?

При периферните устройства за въвеждане, информацията от външен носител се прехвърля в оперативната памет.

224. Посочете поне две входни устройства и тяхното предназначение.

Клавиатура, мишка, скенер. Служат за работа със системата и за вкарване на данни от някакъв тип физически носител в компютъра.

225. Каква е ролята на изходните ПУ?

При устройствата за изход информацията бива изведена под някаква форма – на екран, печат и други.

226. Посочете поне две изходни устройства и тяхното предназначение.

Монитор, принтер. Служат за извеждане на информацията.

227. Съществуват ли ПУ, които могат да работят както като входни, така и като изходни?

Ако да – как се наричат те и защо, ако не – защо?

Да, запомнящи.

228. Защо е необходима външна памет в съвременните компютри?

Чрез външната памет се осигурява евтино съхраняване на информацията. Обикновено за външна памет се използва твърд диск (Hard Disk). При външните запомнящи устройства (ВЗУ)

информацията се запазва и след изключване на захранването на компютъра.

229. Кои са физическите явления, използвани за създаване на външна памет?

Намагнетяване, оптичност.

230. Какви са предимствата и недостатъците на запомнящите устройства със сменяем

носител, в сравнение със запомнящите устройства с несменяем носител?

Предимството е, че информацията, записана върху един такъв сменяем носител може да се чете и от друго устройство от същия тип. Недостатъците – сменяемите им носители са твърде малки по обем и неиздържливи. Също така имат ниска скорост на запис и четене.

* 231. Какви са предимствата и недостатъците на лентовите устройства в сравнение с

дисковите?

232. Какви са предимствата и недостатъците на магнитните дискове в сравнение с

оптическите (компакт дисковете)?

Магнитните дискове са по-евтини, предлагат по-голям брой презаписване на информацията, по- големи са като обем. Недостатъка им е, че са по-неиздържливи – повлияват се от температура и влага. Друг недостатък е, че всичката информация е върху 1 носител, а ако се използват компакт дискове – тя може да се раздели върху няколко такива. Така при загуба или унищожаване на един ще се загуби само част от информацията.

233. С какви видове шини се свързват компонентите на един компютър?

Адресна (за различаване)

Даннова (за обмен на данните)

Управляваща (заповеди на ЦП)

234. Какво е предназначението на адресната шина?

Адресната шина служи за предаване на адресите от паметта, формирани от микропроцесора. Сигналите, пренасяни по тази шина, определят двоично число, което съответства на мястото в паметта, където се намират необходимите данни.

235. Какво е предназначението на данновата шина?

Чрез шината за данни се пренасят данните от едно устройство към друго (включително към CPU и RAM паметта).

236. Какво е предназначението на управляващата шина?

Шината за управление се използва за пренасяне на управляващи сигнали и информация за състоянието на дадено устройство.

237. Какво представлява тактовият генератор и каква е неговата роля?

Това е кварцов или друг тип генератор на импулси, който задава тактовите импулси за работа на микропроцесора и другите устройства. Тъй като повечето устройства работят с по-ниска честота, те регулират (синхронизират) своята честота по тази на основния часовник.

238. Защо са необходими контролерите?

За да реализират връзката между персоналния компютър и ПУ.

239. Каква е ролята на контролерите?

Управляват работата на ПУ.

240. Какво е характерно за контролерите?

Сменяеми са и са различни за всяко различно ПУ.

241. Какво представлява математическото осигуряване (МО)?

Математическо осигуряване (софтуер) са компонентите с чиято помощ могат да се решават задачи с компютър: технологии, програми, езици, модели, числени методи, ръководства и др.

242. Защо МО се нарича така?

Защо осигуряване? Без него компютрите са безполезни купчини ламарини и пясък.

Защо математическо? Отличителна черта на компонентите е формалността, характерна именно за математиката.

243. Какво представлява програмното осигуряване?

Програмно осигуряване се наричат необходимите чисто програмни компоненти.

244. На какво е синоним английската дума софтуер: на програмно или на математическо осигуряване? Защо?

Математическо осигуряване (софтуер) са компонентите с чиято помощ могат да се решават

задачи с компютър: технологии, програми, езици, модели, числени методи, ръководства и др.

245. Какво представляват програмните продукти?

Програмен продукт (приложен пакет) са програми, ръководства и данни за решаване на

конкретна задача или на задачи от дадена предметна област, явяващ се обект на покупко- продажба.

246. Какво означава „продажба на програмен продукт“?

Продава се не продукта, а правото той да бъде използван от купувача!

247. Какви са критериите, по които делим МО (софтуер) на базово и приложно?

Критерий за класификацията е характерът на решаваните задачи:

Œ Базово МО (системен софтуер) решава общи по своя характер задачи и е по-тясно

свързано с апаратурата;

 Приложно МО (приложен софтуер): решава конкретни потребителски проблеми и се

изгражда над базовото МО (т. е. използва неговите услуги).

248. Какъв е характерът на задачите, чието решение се осигурява от базовото МО

(системен софтуер)?

Базово МО (системен софтуер) решава общи по своя характер задачи и е по-тясно

свързано с апаратурата.

249. Какво е характерно за базовото по отношение на компютърната архитектура?

Базовото програмно осигуряване е допълнение към апаратната част на компютъра, хардуера, и улеснява неговото използване. В базовото програмно осигуряване са включени системи, чрез които се създават други програмни системи или се подпомага организацията на данните. Типични елементи за базовото програмно осигуряване са операционната система, езиците за програмиране, инструментални средства са средства за разработка и развитие на програмни медули и системи.

250. Как е характерно за приложното МО по отношение на базовото МО?

Базово МО (системен софтуер) решава общи по своя характер задачи и е по-тясно свързано с апаратурата; Приложно МО (приложен софтуер): решава конкретни потребителски проблеми и се изгражда над базовото МО (т. е. използва неговите услуги).

251. Какви са компонентите на базовото МО (системния софтуер)?

Операционна система (ОС): осигурява ефективно използване на компютърната система; Система за програмиране: служи за създаване на програми: езици + средства за изпълнение на такива програми (ІІ част); Стандартни услуги (сервизни);

Подпрограми за В/И (драйвери); Интерфейси за общуване (ГПИ).

252. Каква е ролята на операционната система?

ОС е посредник между потребителите и апаратурата

на компютърна система, който облекчава нейното ефективно използване и укрива нейните индивидуални особености. ОС посредничи на потребителите, както пряко, изпълнявайки заданията им, така и опосредствено чрез предоставяне на услуги на изпълняваните от тях програми. Определя интерфейса (общуването) с потребителите;

Управление на ресурсите на КС: процесор, памет, периферни устройства, информация;

Разпределяне и поделяне на ресурсите при колективна работа; Защита на ресурсите;

Налагане на стандарти по отношение на данни и програми; Предоставяне на услуги.

253. Каква е ролята на системата за програмиране?

Система за програмиране: служи за създаване на програми: езици + средства за изпълнение на такива програми, спада към базовото МО

254. Какво представляват драйверните програми?

Обслужват входно-изходната система като управляват директно контролера на съответно ПУ.

255. От какво се състои системата за програмиране?

Типичната среда за програмиране включва текстов редактор,транслатор, свързващ редактор и други средства подпомагащи процеса на анализ, проектиране, създаване, запазване, поддържане, проверяване и документиране на разработваните програми.

256. Как се наричат програмните компоненти, които осигуряват възможност за

изпълнение на програми, написани на език, който е различен от машинния език на

даден ЦП?

Програмна емулация.

257. Какви видове транслатори могат да бъдат създадени?

Транслаторите биват два главни типа: интерпретативен и компилативен;

258 Какъв е принципът на работа на компилативните транслатори (компилаторите)?

Компилаторът е компютърна програма, която превежда (съставя, компилира) даден компютърен изходен код в семантично отговаряща програма (на друг компютърен език). Компилаторите превеждат изходен код, написан на език за програмиране от високо ниво, в езици от по-ниско ниво напр. обектен код, машинен език, асемблер, които могат директно да бъдат изпълнени от компютър.

259. Какъв е принципът на работа на интерпретативните транслатори

(интерпретаторите)?

Интерпретатора осигурява прякото общуване с потребителя на компютъра, приема тяхното задание и организира изпълнението му.

* 260. Каква е ролята на стандартните обслужващи програми?

* 261. Дайте примери за поне три стандартни обслужващи програми.

262. Каква е ролята на потребителските интерфейси?

Осигурява общуването на компютъра с потребителите.

263. Какви видове потребителски интерфейси се използват днес?

Текстов интерфейс: писмен език, често наричан команден ред

Графичен интерфейс: използва картинки (икони), менюта за избор и др.

Говорен интерфейс: в момента е на експериментално равнище и първите резултати са много окуражаващи

264. Какъв е характерът на задачите, чието решение се осигурява от приложното МО