Процесс информатизации общества и его социально-экономический аспект (стр. 3 из 12)
11. Программный принцип управления.
Решение задач на ЭВМ реализуется программным способом, т.е. путем выполнения последовательно во времени отдельных операций над инфой, предусмотренных алгоритмом решения задачи.
Алгоритм – точно определенная последовательность действий, кот. необходимо выполнить над исходной инфой, чтобы получить решение задачи. Алгоритм решения задачи, заданный в виде последовательности команд на языке вычислительной машины, называется машинной программой.
Машинная команда состоит из 2-х частей: операционной и адресной. Операционная часть команды – это группа разрядов в команде, предназначенная для представления кода операции машины. Адресная – это группа разрядов в команде, в кот. записываются коды адреса ячеек памяти машины, предназначенных для оперативного хранения инфы.
Пользователь записывает программы на каком-либо алгоритмическом языке. Программа кодируется в цифровой форме, как и любая другая инфа. Записанная на бланках программа переносится на промежуточный машинный носитель (например, на магнитную ленту), либо вводится вручную с клавиатуры. Инфа, зафиксированная на машинных носителях, вводится в ЭВМ через устройства ввода, с помощью кот. инфа преобразуется в электрические сигналы и передается в запоминающее устройство. Преобразование инфы происходит в арифметико-логическом устройстве. АЛУ выполняет арифметические операции (напр. сложение, умножение) и логические операции (операции «И», «ИЛИ»). Согласованную работу описанных устройств осуществляет устройство управления. Оно реализует программный принцип управления на основе хранимой в памяти компьютера программы. УУ контролирует взаимодействие между различными устройствами и блоками вычислит. машины, определяет последовательность операций.
12. Классификация ЭВМ.
ЭВМ- это комплекс аппаратных средств, построенных на элементной базе и предназначенных для обработки информации.
Классификация ЭВМ
1. Супер ЭВМ
Сверхмощные, многопроцессорные вычислительные машины для решения задач, требующих громадных объемов вычисления.
2.Main Frame (Большие ЭВМ)
Компьютеры для обработки больших объемов информации, для решения научно-технических задач, для работы с большими базами данных (используется в банках, крупных корпорациях, правительственных учреждениях).
3.Мини ЭВМ
Используются для управления технологическими процессами, автоматизирования, проектирования, системах моделирования.
4.Микро ЭВМ
Подразделяются на универсальные и специализированные. К универсальным относится ПК. ПК делятся на стационарные и переносные.
Переносные ЭВМ:
1.портативные:
а) портативные рабочие станции
б) Блокноты (Notebook, Subnotebook)
в) Наколенные компьютеры (Laptop)
2.суперпортативные:
а) карманные (Plum Top)
б) электронные записные книжки (органайзеры).
13. Архитектура современных ПК.
Архитектура ЭВМ связана с набором качеств машины, влияющих на её взаимодействие с пользователем. Архитектура определяет принципы организации вычислительной системы и функции центрального вычислительного устройства, но не отражает то, как эти принципы реализуются внутри ЭВМ. Программно недоступные, не отражённые в системе команд ресурсы машины не влияют на архитектуру ЭВМ. Признаком тождественности архитектуры компов является возможность выполнения любой программы в машинном коде, разработанной для одного компа, на другом компе с получением одинаковых результатов.
Распространение ПК к концу 70-х гг. привело к некоторому снижению спроса на большие и мини-ЭВМ. И в августе 1981г. появился новый комп IBM PC. В нем впервые был заложен принцип открытой архитектуры, позволяющий изменять конфигурацию компа, модернизировать его устаревшие блоки.
Несколько слов об устройстве подобного «конструктора». На основной электронной плате (материнской плате) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку инфы. Схемы управляющие всеми остальными устройствами компа (монитором, дисками, принтером и т.д.) реализованы на отдельных платах (контроллерах), которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате – слоты. К этим электронным схемам проводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общие металлический или пластмассовый корпус – системный блок.
Открытость же этого конструктора заключается в том, что для IBM PC совместимых компов все спецификации взаимодействия внешних устройств с контроллерами, контроллеров с системной платой (точнее с шиной) и т.д., доступны всем желающим. Поэтому любая фирма может начать производство какого-либо контроллера, или внешнего устройства, или системных плат, не беспокоясь обо всех остальных частях компа, если созданная ими продукция будет следовать общепринятым стандартам.
Практически все модели современных ПК имеют магистральный тип архитектуры.
14. Понятие структуры ЭВМ. Структура современных ПК.
Любая ЭВМ (в том числе и ПК) для выполнения своих функций должна иметь минимальный набор функциональных блоков:
- блок для выполнения арифметических и логических операций (АЛУ – арифметико-логическое устройство);
- блок для хранения инфы, или память (ЗУ – запоминающее устройство);
- устройство для ввода исходных данных и для вывода результатов.
В структуре любой ЭВМ есть устройство управления, заставляющее все другие устройства выполнять в нужные моменты необходимые действия.
Устройства компа бывают внешними (периферийными) и внутренними.
Обычно персональные компы IBM PC состоят из трех частей (блоков):
- системного блока (в нем хранятся внутренние устройства);
- клавиатуры (служит для ввода символов и команд);
- монитора (дисплея) – для вывода текстовой или графической инфы.
Системный блок содержит:
1. электронные схемы, управляющие работой компа (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д.);
2. блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электрические схемы;
3. накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
4. накопители на жестком магнитном диске, предназначенные для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер);
5. вентилятор.
Некоторые устройства могут вставляться внутрь системного блока компа, поэтому их часто называют внутренними, например:
- модем или факс-модем – для обмена информацией с другими компами через телефонную сеть;
- дисковод для компакт-дисков, он обеспечивает возможность чтения данных с компьютерных компакт-дисков и проигрывания аудиокомпакт –дисков;
- стример – для хранения инфы на магнитной ленте;
- звуковая карта – для воспроизведения и записи звуков (музыки, голоса и т.д.)
Многие устройства располагаются вне системного блока компа и подсоединяются к нему через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обычно на задней стенке системного блока. Такие устройства обычно называют внешними (периферийными). Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:
- принтер – для вывода на печать текстовой и графической инфы;
- мышь – устройство, облегчающее ввод инфы в комп.
- джойстик – манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручке с кнопкой, употребляется в основном для комп. игр;
- сканер – устройство для ввода графических изображений.
15. Микропроцессор – состав и назначение основных устройств.
Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является микропроцессор – небольшая электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку инфы. Микропроцессор непосредственно взаимодействует с оперативной памятью и контроллерами системной платы. Микропроцессор умеет выполнять сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду.
Состав микропроцессора:
1. Устройство управления (УУ);
2. Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Математический сопроцессор добавляется к АЛУ для ускорения вычислений с плавающими точками.
3. Микропроцессорная или регистровая память – для обеспечения высокого быстродействия ПК
4. Кэш-память 1-ого уровня, если Кэш-память 2-ого уровня находится внутри микропроцессора, её называют когерентной.
5. Интерфейсная часть – для согласования связи процессора и системной шины. Интерфейс – совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающих их эффективное взаимодействие.
Основные характеристики микропроцессоров:
1. Степень интеграции – кол-во транзисторов, умещающихся в микросхеме.
2. Внутренняя и внешняя разрядность обрабатываемых данных – кол-во бит, которое ПК может одновременно обрабатывать.
3. Тактовая частота (чем выше тактовая чистота, тем выше производительность (и цена) микропроцессора)
4. Память, которой может адресоваться центральный процессор.
16. Понятие адресного пространства. Определение величины адресного пространства.
Адресное пространство — это совокупность байтов памяти, к которым можно обратиться с использованием машинного адреса.
В ранних системах каждому адресу соответствовал байт реальной памяти, поэтому надобности в такой абстракции не возникало - говорили просто «память». В современных системах это далеко не так и реальной памяти программа имеет куда меньше, чем диапазон доступных ей адресов. Почему и появилось такое понятие. Более того, в современных системах память устроена так, что по одному и тому же адресу памяти доступному из программы, расположены разные байты физической памяти разных процессов. Однако каждому процессу выделяется собственное адресное пространство. Поэтому, когда в процессе выполняется какой-нибудь поток, он получает доступ только к той памяти, которая принадлежит его процессу. Память, отведенная другим процессам, скрыта от этого потока и недоступна ему.