Компьютер жүйелерін пайдалану

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕ.

1.1 Операциялық жүйе туралы түсінік.
Операциялық жүйе (Операционная система; operating system) -- компьютердің барлық басты әрекеттерін (пернелер тақтасын, экранды, диск- жетектерді пайдалануды), сондай-ақ қатар операциялық жүйенің басқаруымен іске қосылатын басқа программалардың жұмысын басқаратын, көбінесе тұрақты сақтауыш құрылғыда тұратын, машиналық кодта жазылған программа. Алғашқы компьютерлердің операциялық жүйесі болған жоқ, себебі басқару программалары тек компьютердің нақты бір типіне арналып жазылды, бірақ шалғайлық жабдықтарға стандарттардың пайда болуымен, сан алуан компьютерлер үшін осындай жабдықпен әрекеттестіктің бірыңғай программаларын жазуға мүмкіндік туғызды. Операциялық жүйені жазудың екі жүйесі бар -- тұрақты сақтауыш құрылғыға барлық жүйені жазу және қатқыл дискіден операциялық жүйенің қалған бөлігінің тек жүктеу программаларын ғана жазу. Мекемеде пайдаланылатын шағын компьютерлер, әдеттегідей, MS-DOS немесе ең соңғы OS2операциялық жүйесін пайдаланады. Ықшам машиналарда, дискжетектердің қажеттілігінен аулақ болу үшін, тұрақты сақтауыш құрылғыда жазылған операциялық жүйені пайдаланады. Миникомпьютерлерде UNIX немесе өте танымал емес жүйелер PICK немесе BOS (Ұлыбритания) сияқты операциялық жүйе пайдаланылады; сондай-ақ компьютердің нақты бір типіне арналып әзірленген операциялық жүйелер де кездеседі.
Осы заманғы жалпы тапсырмаларды атқаруға арналған компьютерлер, соның ішінде жеке компьютерлерде, бағдарламаларын жегу үшін Операциялық жүйені қажетсінеді. Жеке компьютерлерге арналған Операциялық жүйе мысалдары ретінде келесілерін келтіруге болады: Microsoft Windows, Linux, Mac OS (Darwin) және Unix.
Операциялық жүйенің айырмашылықтарының бірі:
Бірнеше бағдарламаны бір уақытта жегуге мүмкін етеді.
Бағдарлама жазуды оңайлатады, себебі бағдарламаның жабдықтарды басқару қажеті пайда болмайды. Бұкіл жабдық пен бағдарламалардың өзара әрекеттесуін Операциялық жүйе басқарады. Бұған қоса бағдарламаға жабдық пен басқа бағдарламалармен әрекеттесуге жоғары деңгейлі тілдесуді қамтамасыз етеді.
Амалдық жүйе (АЖ) - бұл құжаттармен амалдар орындауға арналған, сыртқы құрылғыларды және бағдарламаларды жүзеге асыратын бағдарламалар жиынтығы. АЖ бағдарламалар жүйесінің компьютердің мәліметтерді өңдеу жөніндегі бүкіл жұмысын, пайдаланушымен сұхбатты ұйымдастырады, компьютердің құрылғыларын және қор көздерін басқарады, мәліметтерді қорғауды қамтамасыз етеді, пайдаланушымен бағдарламалар сұратуы бойынша түрлі қызметтерді атқарады және тағы басқа.[1]

Амалдық жүйе болмаса, қазіргі заманғы компьютерлердің жабдықтары мен бағдарламаларына қатынасу мүлде мүмкін емес. Барлық аппараттық , сонымен қатар бағдарламалық жабдықтар пайдаланушыға тек амалдық жүйе арқылы ғана ұсынылады.
Адамның компьютермен қатынас жасау тәсілі қандай екенінің, оның оңай да тартымды болуының маңызы зор. Қатынас жасау тәсілі - пайдаланушымен сұхбатты ұйымдастыруға арналған бағдарламалық ортаның сыртқы көрінісі тілдесу (интерфейс) деп те аталады. Дербес компьютерлерде тілдесу әмірлік және терезелік екі түрін көруге болады.

Сурет 1.1. Компьютермен қолданушының ақпарат алмасуы.

Тарихи деректер

Сурет 1.2. Электронды есептеуіш машина

Есептеуіш техникасының пайда болуы, сандарды қосу операциясын машинаның көмегімен орындау идеясынан басталады. Бұл идеяны жүзеге асыруға тырысқаны туралы бізге жеткен алғашқы еңбек Леонардо до Винчиге тиесілі. Оның еңбектерінде санау және сандарды сүйек, тас арқылы есептеулер, есептеу техникасының қажеттігі туралы ойлар кездеседі. Ол бұдан шамамен 1500 жылдай бұрын көп таңбалы сандардың қосындысын табатын құрылғының сұлбасын жасаған.
Сауданың дамуы кең таралған римдік жүйедегі сандарды қосудың қиын екенін көрсетті. Сонымен қатар, ежелгі Римде саусақпен санаудан гөрі таспен, сүйекпен санауға көше бастағандықтан, абак деген құрал есептеуді жеңілдетті. Олар оны қоладан, піл сүйектері мен түрлі-түсті әйнектерден жасады. Бүгінге дейін абак терминінің шығу тарихы белгісіз, алайда ежелгі римдіктер оны calculi немесе abacuil деп атады. Осы атаулардан қазіргі calculatore (калькулятор) шыққаны белгілі. Қытайлықтар біздің эрамыздың VI ғасырында тастарды моншақтарға алмастырды, суаньпань деп аталды. Жапондық абак - соробан ХV-XVI ғасырда пайда болса, Ресейде абак XVI-XVII ғасырда есепшот деген атаумен тарала бастаған. Жас күнінен физикаға құмарлығымен елге танылған француз физигі, математик, инженер Блез Паскаль арифметикалық амалдарды орындайтын механикалық машина құрастырумен 18 жасынан айналыса бастады. Алғашқы жұмыс жасайтын машинаның моделі 1642 жылы дайын болды. Паскаль тынбай жұмыстанып, модельді жетілдіруге тырысты. Сөйтіп, 1645 жылы ғалымның өзі Паскаль дөңгелектері (Паскалево колесо) деп атаған 8-разрядты санау машинасы есептеу қажеттілігін қанағаттандыра бастады. Еуропаның көптеген ғалымдары қосындылағыш машинаны жаңғыртуға тырысты. Немістің ғалымы, математик Готфрид Вильгельм Лейбниц 1673 жылы арифметикалық төрт амалды орындайтын механикалық машинаның бірінші нұсқасын, кейін оны жетілдіріп, 1694 жылы екінші рет, соңғы нұсқаны 1710 жылы ұсынды. Сөйтіп Лейбництің арифмометрі әлемдік есептеу техникасының дамуындағы оңды жаңалық болды.
XIX ғасырдың басында ғылымның даму деңгейінің өсуіне қарай есептеулер күрделене түсті, адамның есептеулеріне көп уақыт қажет болды. Бұл мәселені шешудің жолдарын табуды ойлап, әлемнің белгілі ғалымдары техникалық қажеттілікті қанағаттандыру үшін есептеуіш құралдар құрастырумен айналысты. Атақты ағылшын математигі, инженері Чарльз Бэббидж 1812 жылы кестелерді машиналық есептеу тәсілдері жайында ойлана бастайды. Оның көздегені математикалық есептеулерді автоматтандырудың жолын іздеу болатын. 1786 жылы көпмүшелерді кестелеулеуге арналған машинаны сандық талдауда кеңінен таныс айырма тәсілі бойынша жасау идеясын ұсынды. 1862 жылы аналитикалық машинаның бөлігі Королевство және Лондон мұражайларында демонстрацияланды. Ч. Бэббидж машинаның құрамды бөліктерін төмендегідей сипаттап көрсетті:
сандарды сақтауға қажет қойма (қазіргі кездегі оны есте сақтау құрылғылары);
арифметикалық амалдарды орындауға арналған арифметикалық құрылғы (қазіргі процессор);
операциялардың орындалу тәртібін басқаратын құрылғы (қазіргі басқару құрылғылары);
мәліметтерді енгізу және шығару құрылғылары.
Бэббидждің айырмалық (Д. Ларднер жазбаларында) немесе аналитикалық машинасы (Л. Менабреа жазбаларында) толығымен құрастырылмады. Дегенмен, Ч. Бэббидждің құрылымдық идеясы өз мәнін жойған жоқ, элементтік база өзгергенімен, идея мәңгілік болып келеді. Августа Ада Лавлейс өзінің қысқа ғұмырында алғашқы бағдарламалаушы ретінде танымал болды. Өйткені, ол Бэббидждің машинасына арналған бағдарламаны машиналық кодпен, яғни, перфолента түрінде жазды. АҚШ әскери басқармасының сұранысына байланысты электрондық есептеуіш машиналарына (алдағы жазбаларда ЭЕМ) арналған бағдарламаны дүниеге әкелді. Августа Ада Лавлейс атақты Джон Байронның қызы, жасынан математикалық қабілетімен, физикаға қызығушылығымен танылған. 1890 жылы американдық Герман Холлерит халық санағын жүргізудегі әкесінің жұмысын жеңілдету мақсатымен статистикалық табулятор деп аталатын машинаны жасады. Бұл машина әлемге кең таралды, сондықтан оны жасайтын мекеме жылдан жылға үлкейіп, 1924 жылдан IBM фирмасына айналды. Бұл механикалық техниканың негізінде жүзеге асырылған мүмкіндіктер есептеу қиындықтарынан құтқарды. Бұдан жарты ғасыр өтпей механикалық машиналармен қатар электромеханикалық релені пайдаланатын автоматты есептейтін құралдар пайда бола бастады.
XX ғасырдың 30-жылдарында басталған релелік машинаны құрастыру ісі басталып, американдық математик, физик Говарда Айкеннің жетекшілігімен IBM (International Business Machines) фирмасында 1944 жылы Бэббидж идеясын жүзеге асыратын Марк-1 (ұзындығы 17 м, салмағы 5 тонна, 75 000 электронды шам, 3000 механикалық реле, көбейту - 3 секунд, бөлу - 12 секунд) машинасын іске қосумен аяқталды. Алайда, релелік машиналарды көп уақыт өтпей өнімділігі мен сенімділігі жоғары электрондық машиналар алмастырды. Мұндай есептеуіш техникасы саласындағы төңкерістің АҚШ, Германия, Ұлыбритания, КСРО елдерінде бір мезгілде жүруі физикада электрондық шамдардың пайда болуымен байланысты. Бұл уақытта электрондық шамдар радиотехникада ақпаратты өңдеу және сақтау үшін жаппай қолданылды.
Алғашқы ЭЕМ АҚШ-та 1945-1946 жылдары ENIAC деген атаумен (ол Electronic Numerical Integrator and Calculator сөздерінің бастапқы әріптерінен құралған, аудармасы электронды-сандық интегратор мен есептеуіш) аталып, іске қосылды. Ол 30-жылдары басталған Джордж Атанасовтың жұмысын жалғастырған Джон Моучли мен Преспер Эккерт басшылығымен құрастырылды. Бұл машина ұзындығы 26 м, салмағы 35 тонна, қосу - 15000 сек, бөлу - 1300 сек, ондық санау жүйесі 10-разрядты сандар, басты қиындығы - бағдарламаларды енгізу, 40 тақтадан тұрды, онда 18000 электрондық шам, 1500 реле болған. Оның электр энергиясын тұтыну қуаты 150 кВт құрады, ал бұл кішігірім зауытты қамтамасыз етуге жарамды болатын. Электрондық есептеуіш техникасын құрастырумен Ұлыбританияда математик, алгоритмдер теориясы мен кодтау теориясына үлкен үлес қосқан Аллана Тьюринг айналысты. 1936 жылы А. Тьюрингтің алгоритмдік әмбебап есептеу құрылғысы бойынша теориялық жұмысы жұртшылыққа жарияланса, 1944 жылы Колосс машинасы іске қосылды. Бірнеше елде қатар ЭЕМ-ы дүниеге келгенімен, барлық құрастырушыларды машина жадында бағдарламаның сақталмауы мен ол бағдарламаларды сыртқы құрылғылардың көмегімен терудің қиындығы толғандырды. Электрондық есептеуіш техникасының теориясы мен практикасын жасаудың алғашқы кезеңінде американдық математик Джон фон Нейманның қосқан үлесі зор. Ол ЭЕМ-нің классикалық архитектурасына айналған фон Нейман қағидаларын ұсынды. Компьютердің архитектурасы Джон фон Нейман ұсынған қағидаларды басшылыққа алып құрылған және бұл қағидалар әлі күнге дейін өз күшін жойған жоқ.
Екілік кодтау қағидасы: ЭЕМ-дегі барлық мәлімет екілік санау әдісімен кодталады.
Бағдарламалық басқару қағидасы: бағдарлама автоматты
түрде бірінен кейін бірі орындалатын командалар жиынтығынан тұрады және бұл командаларды процессор алдын ала белгіленген нұсқау бойынша орындайды.
Біртекті жад қағидасы: есептеуге қажетті деректер мен бағдарлама жадтың бір жерінде сақтаулы тұрады.
Адрестеу қағидасы: компьютердің жады әрқайсысы нөмірленген ұяшықтардан тұрады, процессор кез келген мезетте кез келген ұяшықпен байланыса алады.
Ол ЭЕМ-нің классикалық архитектурасына айналған фон Нейман қағидалары деп аталды. Басты қағидалардың бірі бағдарламалардың машина жадына енгізіліп, сақталуы болып табылады. Мұндай бағдарлама машина жадында сақталатын алғашқы ЭЕМ - EDSAC 1949 жылы Ұлыбританияда жасалды. КСРО-да КЭСМ (кіші электрондық санау машинасы) 1951 жылы Сергей Александрович Лебедевтің басшылығымен жасалды. Қорғаныс, ғарыштық зерттеулерде, ғылыми-техникалық зерттеулерде ерекше орынды 60-жылдары жасалған 6-моделдегі ҮЭСМ( үлкен электрондық санау машинасы) ұзақ уақыт падаланылды. Бұдан басқа Минск, Урал, М-20, Мир , т.б. ЭЕМ сериялары И. С. Брук мен М. А. Карцев, Б. И. Рамеев, В. М. Глушков, Ю. А. Базилевский және басқа информатиктердің жетекшілігімен жасалды. 1958 жылы американдық Джек Килби интегралдық схеманы құрастырды. Ол қазіргі компьютерлерде де пайдаланылады.
Адамзат баласы дамудың барлық тарихи кезеңдерінде есептеу жұмыстарын жүргізіп отыруға әрқашанда мүқтаж болды. Алғашқы кезеңдерде оған, аяқ-кол саусақтары секілді қарапайым қүралдар жеткілікті болды. Ғылым мен техника дамуына байланысты есептеу жүмыстарының қажеттілігі артып, оны жеңілдету үшін арнайы құралдар - абак, есепшот, арифмометр, арнаулы математикалык кестелер шығарыла бастады. Бірақ үстіміздегі ғасырдың 40 жылдарында, ядролық физиканьщ даму ерекшеліктеріне байланысты, қолмеи есептеу істері көптеген материалдық ресурстарды және адамның тікелей араласуын талап ете бастады. Мысалы, "Манхеттен жобасын" (АҚШ-тағы атом бомбасын жасау) іске асыру кезінде есептеу жүмыстарына 600 адам қатысты, олардың бірсыпырасы тікелей есептеумен айналысып, қалғандары сол жұмыстың дұрыстығын тексеріп отырды.
XX ғасырдың ортасында информацияны өңдеуді автоматтандыру ісінің қажеттілігі (көбінесе әскери талаптарға сай) электрондық техника мен технологияның қарқынды дамуына себепші болды.
Электроника табыстары нәтижесінде жасалынған техникалық аспаптар электрондық есептеуіш машиналар (ЭЕМ) деп атала бастады.
1946 жылы алғаш пайда болған ЭЕМ-дер электрондық шамдар негізінде жүмыс істейтін, үлкен залдарда орналасқан, көлемді электрондық жабдықтар болатын. Бірак 1948 жылдың өзінде-ақ электрондық шамдар шағын электрондық аспаптармен - транзисторлармен алмастырылып, компьютерлердің бұрынғы жүмыс өнімділігі сақталынғанмен, көлемі жүз есеге дейін төмендеді.
70 жылдар соңында интегралдық схемалардан немесе чиптерден жасалған мини-ЭЕМ-дер шыға бастады (транзисторлар мен олардың арасындағы қажетті байланыстар бір пластинада орналасқан). Осындай микропроцессорлардың (біріктірілген интегралдық схемадан - БИС элементтерінен тұратын) шығуы дербес компьютерлер заманының басталғанының алғашқы белгісі болды. Алғашқы есептеу жұмыстарын автоматтандыруға арналған ЭЕМ-дер күннзн күнге артып келе жатқан информация ағынымен жұмыс істеуде өте ыңғайлы құрал болып шықты. Бастапқы кезеңдерде ЭЕМ-дерде тек арнайы үйретілген адамдар ғана жұмыс істеді, бірақ онша дайындығы жоқ адамдардың компьютерді пайдалану мұқтаждығы маман еместерге арналған машина жасау қажеттілігін тудырды. 70 жылдар басында "тұрмыстық" (үйдегі) компьютерлер деп аталған микрокомпьютерлер шықты. Олардың мүмкіндіктері шектеулі болатын, тек

Сурет 1.3 ИБМ компаниясы.
ойнау үшін және шағын мәтіндер теру үшін ғана пайдаланылды. 70 жылдар ортасында тұрмыстық компьютерлердің етек алғаны сондай, оларды сусын шығаратын фирмалар да (Coca Cola) жасай бастады. Дегенмен, микрокомпьютерлер дамуындағы ең ел^лі оқиға болып 1981 жылы IBM фирмасы жасаған, кейіннен "дербес компьютер" деп аталған шағын компьютердің шығуы болды. Сол уақыттан бастап осы атау шағын компьютерлер тобының жалпы аты есебінде түрақталынып қалды.[2]

Дербес компьютер

Сурет 1.4. Кәдімгі жеке компьютер корпустан және мына бөлшектен тұрады:

Аналық плата, оның үстіндегі орталық процессор (CPU) оның үстінде салқындату жүйесі, амалдық жад (оперативная память) және т.б., кеңейткіш слоты:
+

Сурет 1.5. Оперативті жады.

Сурет 1.6. Аналық плата.

Шины -- PCI, PCIE, USB, FireWire, AGP (устарела), ISA (устарела), EISA (устарела)

Сурет 1.7. Электр блогі (блок питания).

Сақтау құрылғыларының контроллері -- IDE, SCSI, SATA, SAS н-се аналық платада және кеңейткіш құрылғыларда орналасқан басқа түрлі контроллер. Контроллерге Қатты диск (hard disk), жұмсақ диск құрылғылары, CD-ROM т.б.
Ақпарат сақтағыш құрылғылар
Қатқыл диск (немесе винчестер; ағылш. Hard Disk Drive, HDD) -- дерек жазуға және сақтауға арналған құрылғы. Видеоконтроллер (мониторға сигнал жіберетін графикалық плата)

Сурет 1.8. Қатқыл диск

Дауыс контроллері (көр Дауыс платасы)
Торлық интерфейс (көр Тор платасы)
бұдан басқа, компьютерлік құрылғыларға сыртқы компоненттер кіреді:
Еңгізу құралы
Пернетақта - компьютерге ақпарат енгізуге арналған құрылғы. Ондағы әріпті және цифрлі пернелер арқылы компьютерге кез келген ақпараттарды енгізуге болады. Пернетақта -- компьютерге ақпарат енгізуге арналған қүрылғы. Ол әріптің және цифр пернелерінің көмегімен ком-пьютерге кез келген ақпаратты беруге мүмкіндік жасайды. Қазіргі компьютерлердің пернетақтасында 101 немесе 102 пер-не болады

Сурет 1.9. Пернетақта
Тышқан - экран бетінде курсорды тезірек қозғалтуға арналған құрылғы. Қазіргі кездегі компьютерлер тағы бір ақпараттарды енгізу құрылғысы -- "Маус" манипуляторымен жабдықталған.
Бұдан былай оны тек маус (тышқан) деп қана атайтын боламыз. Оның аты тышқан деп бекер аталмаған. Себебі ол -- сүр түсті, тышқанның қүйрығына үқсайтын компьютерге жалғанған иілгіш сымы бар қорап. Ол алақанға ыңғайлы жөне кілемше бетінде еркін жылжитын арнайы қүрылғы. Маустың екі түрі болады: үш батырмалы (7-сурет), екі ба-тырмалы (8-сурет). Қазіргі кезде екі батырмалы маус жиі пайдаланылады, себебі ортадағы батырма жүмыс кезінде көп пайдаланылмайды.

Сурет 1.10. Тышқан.
Терте (Джостик)
Терте деген компьютерлік ойындарда экрандағы жылжитын объектілерді басқаруға арналған рычагты манипулятор (9-сурет). Терте қорап пен басқарушы түтқадан түрады және түтқада немесе корпусында орналасқан бір немесе бірнеше батырмалары болады.
Түтқа мен батырмаларды басу арқылы компьютерге басқару әрекеттері беріледі.
Компьютердің аппараттық күралдары

Сурет 1.11. Терте.
Сканер Компьютерге мәтінді немесе бейнені енгізу жиі кездеседі. Көп жағдайда мәтінді енгізу пернетақтаның көмегімен жүзеге асырылады, бірақ бұл көп еңбек пен уақытты қажет етеді. Қолданушылар қазіргі кезде сканер құрылғысын пайдаланады. Сканер - электронды механикалық құрылғы(10-сурет.)
Сурет 1.12. Сканер

Шығу құрылғылары
Монитор (немесе дисплей) - мәтіндік жəне сызбалық ақпараттыбейнелеуге, пайдаланушы мен компьютер арасындағы ақпараттық байланысты қамтамассыз етуге арналады.

Сурет 1.13. Монитор.
Колонка Құлаққап, кейде тыңдауыр (ағылш. headphone) -- музыка және басқа да дыбыстық сигналдарды дербес тыңдауға арналған құрылғы.
Сурет 1.14. Құлаққап

Баспа құралдары
Принтер (ағылш. printer) -- мәтін мен кескіндерді қағазға немесе басқа да басып шығарылатын арқауларға шығаруға арналған құрылғы, ЭЕМ-ның ақпарат басып шығаруға арналған перифериялық құрылғыларының бір түрі.

Сурет 1.15. Принтер

Плоттер (ағылш. plotter -- график салушы) -- суреттерді, сұлбаларды, сызбаларды, карталарды, т.б. графикалық ақпараттарды өте жоғары дәлдікпен қағазға, калькаға, т.б. автоматты түрде түсіретін құрылғы. ЭЕМ-нда, автоматты жобалау, автоматты өлшеу ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.