Уровни программного обеспечения

Программный принцип
управления компьютером
Заречнева И.В. [email protected]
Машина Бэббиджа
В XIX веке английским математиком и инженером Чарльзом
Бэббиджем был разработан проект вычислительной машины,
которая предназначалась для автоматического проведения
длинных цепочек вычислений. Конструкция его аналитической
машины включала 50 тысяч деталей: зубчатых колес, рычагов и
пружин, взаимодействовавших определенным образом.
Заречнева И.В.
[email protected]
Машина Бэббиджа
В качестве средства хранения информации в
аналитической машине использовалась перфокарта картонная прямоугольная пластина с рядами пробитых в
ней дырочек. Каждый ряд состоял из двух частей,
разделенных столбцом, содержащим отверстия во всех
рядах. Первая часть представляла собой запись числа,
вторая - код команды, указывающей, что делать с
числом.
 В созданной Бэббиджем аналитической машине
присутствовала хранимая в памяти машины программа
ее работы. Меняя программу (перфокарту), можно было
изменять порядок вычислений, то есть переходить от
одной задачи к другой.
 Главной особенностью конструкции этой машины
является программный принцип работы.

Заречнева И.В.
[email protected]
Программный принцип работы
вычислительной машины

Память машины можно представлять себе как длинную
страницу, состоящую из отдельных строк. Каждая такая
строка называется ячейкой памяти, и в свою очередь,
разделяется на разряды. Содержимым любого разряда
может быть либо 0, либо 1. Значит, в любую ячейку
памяти записывается некоторый набор нулей и единиц
машинное слово. Все ячейки памяти занумерованы.
Номер ячейки называют её адресом.

Наличие у каждой ячейки адреса позволяет отличать
ячейки друг от друга, обращаться к любой ячейке, чтобы
записать в неё новую информацию или извлечь ту
информацию, которая в ней хранится.
Заречнева И.В.
[email protected]
Программный принцип работы
вычислительной машины




Принцип программы, хранимой в памяти компьютера,
считается важнейшей идеей современной компьютерной
архитектуры. Суть идеи заключается в том, что:
1) программа вычислений вводится в память ЭВМ и хранится в
ней наравне с исходными числами;
2) команды, составляющие программу, представлены в
числовом коде по форме ничем не отличающемся от чисел.
Все ЭВМ работают в принципе одинаково. Когда бы вы ни
заглянули в память ЭВМ, в её ячейках хранятся наборы нулей и
единиц. ЭВМ выполняет без участия человека не только одну
команду, но и длинную последовательность команд
(программу). В этом и состоит один из основных принципов
работы ЭВМ - принцип программного управления.
Заречнева И.В. [email protected]
Определение программы
Каждая
команда
кодируется
некоторой
последовательностью из нулей и единиц и
помещается, как и число, в одной ячейке
оперативной памяти. Команда состоит из двух
частей: кодовой и адресной. Кодовая часть
команды указывает, какое действие должно быть
выполнено,
а
адресная
определяет
расположение в памяти компьютера исходных
данных и результата.
Последовательность команд, которую выполняет
компьютер в процессе обработки данных,
называется программой.
Заречнева И.В. [email protected]
Общая схема компьютера

Общий вид команды машины может быть таким: К А1 А2 А3,
где К - код действия, а А1, А2, А3 - адреса ячеек памяти (на
каждый адрес отводится по три разряда) . Для выполнения
команд
служит
специальное
арифметико-логическое
устройство (АЛУ), встроенное в процессор . Оно состоит из
двух особых ячеек - счётчика команд и регистра команд, а
также сумматора. При выполнении ЭВМ программы в счётчик
команд последовательно заносятся номера ячеек, где
содержатся
исполняемые
команды,
сами
команды
помещаются в регистр команд, а в сумматоре происходят
арифметические действия. Сумматор также имеет свою
ячейку - для промежуточных результатов вычислений.
Заречнева И.В.
[email protected]
Уровни программного
обеспечения (ПО)
Пользователь
Прикладное ПО
Пользовательские
программы
Служебное ПО
Драйвера, утилиты
Системное ПО
Операционная
система
Базовое ПО
Устройство (компьютер)
Заречнева И.В. [email protected]
BIOS
Компьютерные вирусы
Компьютерный вирус - это специально написанная небольшая по
размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим
программам (т.е. "заражать" их) , а также выполнять различные
нежелательные действия на компьютере. Программа, внутри
которой находится вирус, называется "зараженной". Когда такая
программа начинает работу, то сначала управление получает
вирус. Вирус находит и "заражает" другие программы, а также
выполняет какие-нибудь вредные действия (например, портит
файлы или таблицу размещения файлов на диске, "засоряет"
оперативную память и т.д.) . Для маскировки вируса действия по
заражению других программ и нанесению вреда могут
выполняться не всегда, а, скажем, при выполнении определенных
условий. После того как вирус выполнит нужные ему действия, он
передает управление той программе, в которой он находится, и
она работает также, как обычно. Тем самым внешне работа
зараженной программы выглядит так же, как и незараженной.
Заречнева И.В.
[email protected]