Под редакцией

С. В. Симоновича

ИНФОРМАТИКА

БАЗОВЫЙ КУРС

2-е издание

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов

высших технических учебных заведений

300.piter.com

Издательская программа

300 лучших учебников для высшей школы в честь 300-летия Санкт-Петербурга

осуществляется при поддержке Министерства образования РФ

Москва • Санкт-Петербург • Нижний Новгород • Воронеж Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара • Новосибирск Киев • Харьков • Минск2004

ББК 32.973.233я7

УДК 681.3(075)

С37

Рецензенты:

Кафедра САПР Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана

Калин С. В., генеральный директор ЗАО «Открытые технологии '98»

С37 Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. — СПб.: Питер, 2004. — 640 с: ил.

ISBN 5-94723-752-0

В учебнике рассмотрены основные категории аппаратных и программных средств вычислительной техники. Указаны базовые принципы построения архитектур вычислительных систем. Обеспечено методическое обоснование процессов взаимодействия информации, данных и методов. Приведены эффективные приемы работы с распространенными программными продуктами. Рассмотрены основные средства, приемы и методы профаммирования.

Книга предназначена для студентов технических вузов, изучающих информационные технологии в рамках дисциплины «Информатика», для преподавательского состава, для слушателей военных учебных заведений, учреждений системы повышения квалификации и для лиц, изучающих средства вычислительной техники самостоятельно.

Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведений.

. ББК 32.973.-233я7

УДК 681.3(075)

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную

точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 5-94723-752-0 © ЗАО Издательский дом «Питер», 2004

Содержание

Введение 8 Глава 1. Информация и информатика 11

1.1. Информация в материальном мире 11

1.2. Данные 17

1.3. Файлы и файловая структура 31

1.4. Информатика 34 Подведение итогов 36

Вопросы для самоконтроля 37

Глава 2. Вычислительная техника ...... .. 38

2.1. История развития средств вычислительной техники 38

2.2. Методы классификации компьютеров 42

2.3. Состав вычислительной системы 49

Подведение итогов 60

Вопросы для самоконтроля 61

Глава 3. Устройство персонального компьютера 62

3.1. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера 62

3.2. Внутренние устройства системного блока 70

3.3. Системы, расположенные на материнской плате 78

3.4. Периферийные устройства персонального компьютера 87

Практическое занятие 94

Глава 4. Функции операционных систем персональных компьютеров 99

4.1. Обеспечение интерфейса пользователя 99

4.2. Обеспечение автоматического запуска. 100

4.3. Организация файловой системы 101

4.4. Обслуживание файловой структуры. 102

4 Содержание

Глава 5. Основы работы с операционной системой Windows XP.............116

Глава 8. Компьютерные сети, Интернет, компьютерная безопасность ... 195

Содержание 5

6 Содержание

Глава 18. Средства автоматизации научно-исследовательских работ .. 509

18.1. Компьютер как инструмент научной работы 509 18.2. Приемы работы с системой Mathcad 513

Практическое занятие 521

Глава 19. Публикация Web-документов 537

19.1. Создание Web-документов 537 19.2. Применение языка HTML 539

19.3. Работа в редакторе FrontPage 552 19.4. Публикация Web-документов 557

Практическое занятие 558

Исследовательская работа 566

Содержание 7

Глава 2 0 . Основы программирования ....................... 568

Введение

Коренное отличие информатики от других технических дисциплин, изучаемых в высшей школе, состоит в том, что ее предмет изучения меняется ускоренными темпами. Сегодня количество компьютеров в мире превышает 500 миллионов единиц, при этом каждая вычислительная система по-своему уникальна. Найти две системы с одинаковыми аппаратными и программными конфигурациями весьма сложно, и потому для эффективной эксплуатации вычислительной техники от специалистов требуется достаточно широкий уровень знаний и практических навыков.

Вместе с тем, в количественном отношении темп численного роста вычислительных систем заметно превышает темп подготовки специалистов, способных эффективно работать с ними. При этом в среднем один раз в полтора года удваиваются основные технические параметры аппаратных средств, один раз в два-три года меняются поколения программного обеспечения и один раз в пять-семь лет меняется база стандартов, интерфейсов и протоколов.

Таким образом, кардинальным отличием информатики от других технических дисциплин является тот факт, что ее предметная область изменяется чрезвычайно динамично. Все, кто причастен к преподаванию информатики в высшей школе, хорошо знают, как часто приходится менять содержание учебных планов, рабочих программ, учебно-методической документации. Далеко не всегда удается обеспечить соответствие материально-технической базы учебного процесса текущему состоянию предметной области. И даже своевременное реагирование на научнотехнические достижения не всегда позволяет обеспечить уровень знаний и навыков выпускника, адекватный потребностям сферы материального производства и коммерческого рынка, — настолько динамичны процессы в области информационных технологий.

Ныне информатика сталкивается с парадоксальным фактом. Ее основная задача состоит в преодолении общечеловеческого кризисного явления, называемого «информационным бумом», путем внедрения средств и методов, автоматизирующих операции с данными. Однако даже в собственной предметной области информатика

Введение 9

испытывает такой информационный бум, какого не знает ни одна другая область человеческой деятельности. Например, мировой ассортимент изданий, имеющих прямое отношение к информатике (не считая периодических и электронных), составляет порядка десяти тысяч томов в год и полностью обновляется не реже, чем раз в два года.

Анализируя вышеуказанные особенности информатики, авторы данного пособия приходят к выводу, что для преподавания информатики в сложившихся условиях необходимо расширенное взаимодействие между учебными программами общетехнических и специальных дисциплин и учебной программой курса информатики. Основные принципы, вытекающие из такого подхода, включают непрерывность и системность образования, а также раннюю профессиональную ориентацию.

Непрерывность образования. Практические приемы работы со средствами вычислительной техники закрепляются не только при изучении информатики, но и в течение всего периода обучения. Они используются при проведении учебных занятий по самым разным дисциплинам.

Системность образования. В едином методическом подходе, основанном на системе задача — средство — методы — приемы, происходит перекрестное взаимодействие изучаемых дисциплин. Конкретная дисциплина поставляет комплекс задача — методы, а информатика обеспечивает комплекс средства — приемы.

Ранняя профессиональная ориентация. В системе высшего технического образования действует многоуровневая иерархическая система, основанная на том, что знания студента по общетехническим дисциплинам, как правило, реализуются в практические навыки опосредованно, то есть через дисциплины специального цикла, базирующиеся на общетехнических. Информатика — одна из немногих общетехнических дисциплин, развивающая такие практические навыки, которые востребуются напрямую и немедленно, сразу после включения молодого специалиста в профессиональную деятельность.

Свою работу над книгой авторы подчинили реализации указанных принципов.

Этому подчинены структура и содержание пособия. В целом книга состоит из двадцати глав, содержащих достаточно полные сведения о современном состоянии аппаратных и программных средств вычислительной техники.

Главы 1, 2, 8,15 являются теоретическими и обеспечивают единую методическую базу как для изучения информатики, так и для взаимодействия различных учебных дисциплин на платформе информатики.

Главы 9-14, 16, 18 представляют единую технологическую базу для взаимодействия информатики и других предметных дисциплин. Средства, рассмотренные здесь, могут быть использованы при подготовке домашних заданий, контрольных, курсовых и дипломных работ, при обработке результатов экспериментов, сборе исходной информации для самостоятельных исследований, при выполнении графических работ, математическом моделировании физических и технических процессов и при математическом обосновании разрабатываемых проектов.

Информатика Базовый курс (стр. 1 из 188)