а) внешняя память б) дисплей; в) процессор; г) клавиатура.

20. MODEM - это устройство:

а) для хранения информации;

б) для обработки информации в данный момент времени;

в) для передачи информации по телефонным ка­налам связи;

г) для вывода информации на печать.

21. вывода информации? а) оперативная память; б) дисплей; в) мышь; г) клавиатура,

22. Какое устройство компьютера предназначено для ввода информации? а) принтер; б) дисплей; в) процессор; г) клавиатура.

2 3. Оперативная память служит:

а) для хранения информации;

б) для обработки информации;

в) для запуска программ;

г) для обработки одной программы в заданный момент времени.

2 4. Плоттер - это устройство:

а) для считывания графической информации;

б) для ввода;

в) для вывода;

г) для сканирования информации.

25. К внешним запоминающим устройствам относится:

а) процессор; б) дискета:

в) монитор; г) жесткий диск. 26. Манипулятор «мышь» - это устройство:

а) вывода;

в) считывания информации;

г) сканирования информации.

27. Укажите минимально необходимый набор уст­ ройств, предназначенный для работы компьютера:

а) принтер, системный блок, клавиатура;

б) процессор, ОЗУ, монитор, клавиатура;

в) процессор, стриммер, винчестер;

г) монитор, винчестер, клавиатура, процессор.

28. Внешняя память служит:

а) для хранения оперативной, часто изменяющей­ся информации в процессе решения задачи;

б) для долговременного хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет;

в) для хранения информации внутри ЭВМ;

г) для обработки информации в данный момент времени.

Что такое операционная система

Операционная система-это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами(оперативной памятью, местом на дисках и т.д.),запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения(интерфейс) с устройствами компьютера.

Основная причина необходимости такой программы, как операционная система, состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера -это операции очень низкого уровня, и действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, на самом деле состоит из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Имеется около десятка форматов дискет, и операционная система должна уметь работать со всеми этими форматами. Для пользователя работа с дискетами различного формата должно осуществляться абсолютно одинаково;

Файл на дискетах занимает определенные участки, причем пользователь не должен ничего знать о том, какие именно. Все функции по обслуживанию таблиц размещения файлов, поиску информации в них, выделению места для файлов на дискетах выполняются операционной системой, и пользователь может ничего знать о них;

Во время работы программы копирования может возникать несколько десятков различных особых ситуаций, например сбой при чтении или записи информации, неготовность дисководов к чтению или записи, отсутствие места на дискете для копируемого файла и т.д.Для всех этих ситуаций необходимо предусмотреть соответствующие сообщения и корректирующие действия. Операционная система выполняет также такие вспомогательные действия, как копирование или печать файлов. Кроме того, операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные вспомогательные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Диалог пользователя с MS DOS

Когда MS DOS готова к диалогу с пользователем, она выдает на экран приглашение, например или C:\>

Это означает, что MS DOS готова к приему команд.

Диалог пользователя с MS DOS осуществляется в форме команд. Каждая команда пользователя означает, что MS DOS должна выполнить то или иное действие, например напечатать файл или выдать на экран оглавление каталога.

Команда MS DOS состоит из имени команды и, возможно, параметров, разделенных пробелами. Имя команды MS DOS и параметры могут набираться как прописными, так и строчными латинскими буквами. Ввод каждой команды заканчивается нажатием клавиши

Основные составные части MS DOS

Операционная система MS DOS состоит из следующих частей.

Базовая система ввода-вывода(BIOS),находящаяся в постоянной памяти(постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является"встроенной"в компьютер. Ее назначение состоит в выполнение наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы -это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой MS DOS и жесткого диска(винчестера).Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки MS DOS.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS(впрочем, они могут называться и по другому, например IBMBIO.COM и IBMDOS.COM,названия меняются в зависимости от версии операционной системы).Они загружаются в память загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги MS DOS.

Командный процессор MS DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например type.dir или copy,командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных(внешних)команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем, и, если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд(приглашение MS DOS).

Внешние команды MS DOS-это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Такие программы выполняют действия обслуживающего характера например форматирования дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств -это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода MS DOS и обеспечивают обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств например, с помощью драйверов возможна работа с "электронным диском",т.е.частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS.Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы MS DOS.

Начальная загрузка MS DOS выполняется автоматически при включении электропитания компьютера, при нажатии на клавишу "Reset"на корпусе компьютера(такая клавиша есть не у всех моделей компьютеров),а также при одновременном нажатии клавиш (Ctrl),(Alt)и (Del) на клавиатуре. Для выполнения начальной загрузки MS DOS необходимо, чтобы на дисководе А для гибких дисков была установлена дискета с записанной операционной системой MS DOS или чтобы компьютер имел жесткий диск (винчестер) с записанной на нем операционной системой MS DOS.Как правило, на жесткие диски операционная система MS DOS записывается фирмой-поставщиком компьютеров.

В начале загрузки работают программы проверки оборудования, находящиеся в постоянной памяти компьютера. Если они находят ошибку, выводят код ошибки на экран.Если ошибка не критическая(т.е.дающая возможность продолжения работы),то пользователю предоставляется возможность продолжить процесс загрузки, нажав клавишу (F1) на клавиатуре. Если же неисправность критическая, то процесс загрузки прекращается. В любом случае о возникшей ситуации и о выданном коде ошибке следует сообщить специалистам по техническому обслуживанию компьютеров.

После окончания работы программ тестирования оборудования программа начальной загрузки пытается прочесть с диска, установленного на дисководе А, программу-загрузчик операционной системы. Если на дисководе А нет дискеты, то загрузка операционной системы будет производиться с жесткого диска(винчестера).Если на дисководе А находится не дискета с операционной системой, а какая-либо другая дискета, то будет выдано сообщение об ошибке

Non-system disk or disk error

Replace and strike any key when ready

(несистемный диск или ошибка на диске.

Замените диск и нажмите любую клавишу)

Следует поставить на дисковод А дискету с операционной системой, если вы хотите загрузить компьютер с дискеты, либо открыть дверцу дисковода или вынуть дискету из дисковода, если вы хотите загрузить компьютер с жесткого диска(винчестера).После этого следует нажать любую буквенно-цифровую клавишу, пробел или (Enter) для продолжения процесса загрузки.

Обзор команд MS DOS

Ниже приводятся краткие сведения о командах MS DOS:названия и описания назначения команд. Эти сведения дают только самое общее представление о том, какие действия выполняют команды MS DOS.

Команды MS DOS бывают двух типов: внутренние и внешние.

Внутренние команды выполняются самим процессором MS DOS (программой COMMAND.C.Эти команды следующие:

BREAK-установить режим проверки ввода комбинации(Cntrl-C).

CD-сменить текущий каталог или показать имя текущего каталога.

CLS-очистить экран монитора.

COPY-копирование файлов.

CTTY-сменить устройство ввода-вывода для команд MS DOS.

DATE-получить или изменить текущую дату.

DEL-удаление файлов.

DIR-выдать список файлов в каталоге.

ECHO-выдать сообщение из пакетного командного файла.

EXIT-окончить работу командного процессора COMMAND.COM.

FOR-организация циклов.

GOTO-переход на метку в пакетном командном файле.

IF-проверка условия в пакетном командном файле.

MD-создать новый каталог.

PATH-установить список каталогов для поиска команд.

PAUSE-приостановить выполнение пакетного командного файла.

PROMPT-установить вид приглашения MS DOS.

REM-комментарий в пакетном командном файле.

REN-изменить имя файла.

RD-удалить каталог.

SET-установить переменную окружения.

SHIFT-сдвиг номеров параметров пакетного командного файла.

TIME-получить или установить текущее время.

TYPE-просмотр файла(ввод файла на экран).

VER-выдать номер версии MS DOS.

VERIFY-установить или отменить режим проверки правильности записи на диск.

VOL-вывод метки диска.

Внешние команды MS DOS -это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти команды, таковы:

APPEND-задать дополнительные каталоги для поиска данных.

ASSIGH-назначить дисководу другое логическое имя(букву).

ATTRIB-установить или показать атрибуты файла.

BACKUP-создать архивные копии файлов.

CHKDSK-проверка диска на правильность файловой системы.

COMMAND-запустить командный процессор MS DOS.

DEBUG-просмотр, изменение, дизассемблирование файлов.

DISKCOMP-сравнение дискет.

DISKCOPY-копирование дискет.

EDLIN-примитивный редактор текстов.

EXE2BIN-преобразование EXE-файла в двоичный код.

FASTOPEN-ускорение открытия файла.

FC-сравнение файлов.

FDISK-разметка жесткого диска.

FIND-поиск подстроки в файлах.

FORMAT-форматирование(инициализация) диска.

GRAFHICS-подготовка к печати графической копии экрана.

LABEL-узнать или установить метку диска.

LINK-редактор связей.

MD-создать новый каталог.

MODE-установить режимы работы устройств.

MORE-постраничная выдача на экран монитора.

PRINT-распечатка на принтере текстовых файлов в "фоновом"режиме.

RECOVER-восстановить файл, содержащий "сбойные"участки.

REPLACE-заменить файлы их новыми версиями.

SHARE-установить многопользовательский режим использования файлов.

SORT-сортировка данных.

SUBST-заменить имя каталога обозначением дисковода.

SYS-скопировать системные файлы на диск.

TREE-вывести структуру каталогов на диске.

XCOPY-копирование файлов(имеет больше возможностей, чем COPY)

Задание: Опишите процесс создания указанного дерева каталогов. В указанных папках создать тестовой файл Адрес и Сведения. Склеить их и поместить в указанную папку. Переименовать его в файл Общее. Уничтожить все созданные папки и каталоги.

Определение 1

Обработка информации компьютером - это любые её преобразования в различные состояния.

Введение

Компьютер предназначен для автоматизированной работы с информационными данными. Все составляющие его компоненты предназначены для решения этой главной его задачи. Для обработки информации в компьютере, требуется проделать с ней такие основополагающие процедуры:

1. Ввод информационных данных в компьютер. Это действие необходимо выполнить для того, чтобы компьютер получил «сырьё» для обработки.
2. Сохранение полученной информации. В компьютере необходимо иметь устройство, позволяющее это сделать.
3. Обработка полученной информации. Для этого необходимы заданные алгоритмы работы. Компьютеру необходимо иметь такие алгоритмы и надо дать ему умение их использовать к полученной информации, что в итоге приведёт к выработке выходных данных.
4. Сохранение полученных результатов обработки информации. Как и вводимая информация, результаты также надо запомнить для последующего их использования.
5. Вывод обработанной информации из компьютера. Такая процедура даёт возможность передать итоги работы компьютера пользователю в удобном для него формате.

Замечание 1

Итак, главное свойство компьютера - это умение обрабатывать информацию, и все внутренние его элементы предназначены для её преобразования в самые сжатые временные интервалы.

Обработка информации компьютером - это её всевозможные преобразования в различные состояния. Для этого в компьютере есть модуль, который предназначен именно для очень быстрой работы с данными и это процессор.

Процессор предназначен для выполнения различных операций с данными, которые ему передаются из модуля, служащего для оперативного сохранения как входной, так и выходной информации – это оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

В ОЗУ так же хранятся промежуточные данные, которые возникают при обработке информации процессором. Модули процессора и ОЗУ функционируют с очень большой частотой и при этом число выполняемых операций может достигать миллионов за одну секунду. Соответственно, блоки ввода и вывода информации не могут работать с такой скоростью. По этой причине для связи с внешними устройствами в составе компьютера есть контроллеры модулей ввода и вывода информации. Они предназначены для согласования скоростей функционирования процессора и ОЗУ с небольшим быстродействием операций ввода-вывода данных. Такие контроллеры делятся на универсальные и специализированные, то есть предназначенные только для работы с конкретными устройствами. К примеру, видеокарта компьютера является специализированным модулем (устройством), поскольку её предназначением является вывод информации только на монитор.

Процессор

Процессорный модуль считается основным блоком компьютера, который предназначен для обработки информационных данных. Под управлением процессора работают все остальные блоки компьютера, и он же выполняет все логические и математические вычисления.

Главным компонентом процессора выступает арифметико-логическое устройство (АЛУ). Его главная функция - выполнение всех вычислительных процедур над информационными данными.

Кроме АЛУ в процессорном блоке есть модуль управления, управляющий работой всего персонального компьютера. Он же отвечает за очерёдность выполнения машинных команд. На сегодняшний день, процессорный модуль представляет собой, как правило, набор больших интегральных схем (БИС), расположенных на материнской плате.

Процессор обрабатывает информационные данные в виде чисел, текста, графики, видео и звука. Скорость работы процессора задаётся специальной микросхемой, имеющей название генератор тактовой частоты. Этот генератор формирует тактовые электрические импульсы, которые синхронизируют функционирование блоков персонального компьютера. Можно провести аналогию между тактовым генератором и метрономом, задающим ритм работы процессора.

Замечание 2

Под тактом понимается временной интервал между соседними импульсами генератора, а тактовая частота - это число тактов в одну секунду. Чтобы выполнить одну операцию, процессору требуется временной интервал, определяемый некоторым количеством тактов.

Запоминающие устройства компьютера

Поступающая через устройства ввода информация пересылается в запоминающие устройства, или иначе модули памяти, в которых она сохраняется для дальнейшей обработки процессором. Под носителем информации понимается физический предмет, в котором информация зафиксирована. Носителем может быть обычный лист бумаги, мозг человека, перфокарта, перфолента, магнитная лента и наконец жёсткий диск и другие блоки памяти компьютера.

Сегодняшнее развитие электроники предполагает самые разные виды информационных носителей. Для хранения данных в виде кодов применяются электромагнитные и оптические качества различных материальных объектов. Уже проектируются носители, использующие молекулярный уровень вещества. Память компьютера подразделяется на внутреннюю и внешнюю. В свою очередь внутренняя память делится на постоянную и оперативную.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) хранит, как правило, управляющую программу компьютера и информацию из него можно только читать и нет возможности записи. Информация в ПЗУ сохраняется и после выключения питания компьютера. Запись данных в ПЗУ выполняется один раз, как правило, в условиях предприятия и эти данные больше не меняются. В ПЗУ записана операционная система компьютера и эта память является энергонезависимой.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для сохранения информационных данных (начальных, промежуточных, итоговых) и прикладных программ. В английском варианте ОЗУ - это RAM (Random Access Memory), что в переводе означает произвольный доступ к памяти. То есть процессор имеет возможность обращения к ячейкам памяти в любой очерёдности. Информация в ОЗУ может как записываться так считываться из него, но после выключения питания вся информация теряется.

В каком устройстве компьютера производится обработка информации, которую он получает? Как этот процесс осуществляется? Что за устройство используется? Какие есть перспективы его развития?

компьютера?

Это микропроцессор (интегральная схема) или электронный блок, исполняющий машинные инструкции (попросту говоря, код программ). Он является главной частью аппаратного обеспечения компьютера. Иногда к его названию добавляют префикс «микро-». Это специальное устройство компьютера, предназначенное для обработки информации. Давайте немного зайдём в историю. Изначально термином «процессорное устройство» описывали специальный класс логических машин, которые были нужны для того, чтобы выполнять сложные компьютерные программы. Постепенно произошло перенесение названия целого устройства на его часть. Реализация, архитектура и исполнение процессоров со времени их возникновения не раз менялись. Но функционал остался тот же, что и прежде. При оценке каждого прибора необходимо принимать во внимание следующие параметры: производительность, тактовую частоту, энергопотребление, архитектуру, нормы литографического процесса. Вот в каком устройстве компьютера производится обработка информации.

Перспективы

Компьютер как универсальное устройство обработки информации постоянно совершенствуется. Всё чаще говорят, что скоро современные процессоры достигнут своих физических пределов, поэтому их материальная часть изменится кардинальным образом. Различают такие варианты:

1. Это вычислительные системы, которые будут пользоваться возможностями молекул (теоретически — органических). Они используют идею реализации возможностей атомов и их расположения в пространстве.
2. В них вместе электронов для передачи сигналов будут применяться фотоны.
3. Квантовые компьютеры. Теоретически их работа будет базироваться на квантовых эффектах. Сейчас активно разрабатываются рабочие версии подобных процессоров. Даная технология обработки информации компьютером считается самой перспективной.

Миф о мегагерцах

Немного про принципы обработки информации компьютером. Среди обычных пользователей широкое распространение получило утверждение, что чем большую тактовую частоту имеет процессор, тем значительной производительностью он может похвастаться. На самом деле это не совсем верно. Такое утверждение можно применить только к тем процессорам, которые являются обладателями одинаковых архитектур и микроархитектур.

Что в Российской Федерации?

Может ли она сейчас похвастаться чем-то? Сейчас большинство научно-исследовательских центров и предприятий консолидированы в холдинге «Росэлектроника». Он был основан в 1997 году. На момент создания в него входили 33, а сейчас 123 предприятия. Они специализируются на разработке и промышленном производстве электронной техники, оборудования и материалов. Также могут создаваться и технические средства связи. В большинстве своём они изготавливают специфические изделия, но есть попытки выйти на массовый рынок (пускай и не очень успешные).

Энергопотребление процессоров

Часто это называют их Так, самые первые процессоры с архитектурой х86 потребляли чрезвычайно малое количество энергии (сравнительно с современными образцами), объем которой обычно составлял доли ватта. С увеличением количества транзисторов и тактовой частоты этот параметр существенно возрос. Сейчас можно встретить представителей, которых необходимо обеспечивать 130 ваттами, и нет сомнения, что в конструкторских бюро уже сейчас разрабатываются «монстры», которым необходимо ещё больше. Ранее фактор энергопотребления был несущественным. Но с тех пор принципы обработки информации компьютером изменились, возросла мощность устройств. Сейчас же процессор оказывает значительно влияние на эволюционные процессы:

1. Необходимо совершенствовать технологии производства, чтобы уменьшить потребление процессором энергии.
2. Следует искать новые материалы, которые будут снижать токи утечки.
3. Необходимо работать над понижением напряжения для запитывания ядра процессора.
4. Появились сокеты, обладающие значительным количеством контактов, количество которых больше 1000. Они необходимы, чтобы обеспечивать питание процессоров.
5. Изменяется компоновка устройств. Так, кристалл переместился на внешнюю сторону с внутренней, чтобы облегчить процесс отвода тепла.
6. Появились интеллектуальные системы, которые динамически меняют напряжение питания. Они могут влиять на частоту ядер и отдельных блоков процессора, чтобы временно отключать то, что не используется.
7. В кристалл интегрируются температурные датчики, а также системы недопущения перегревов. Они снижают а также могут вообще остановить его, если будет перейдена определённая грань.
8. Появились энергосберегающие режимы, которые «усыпляют» процессоры при наличии низкой нагрузки.

Компьютера является сложным, и энергопотребление бросает ещё один вызов вместе с побочными эффектами. Вот о них и будет разговор сейчас.

Рабочая температура процессора

Ещё одна важная характеристика. Она обозначает максимально допустимое температурное значение, которое может быть на поверхности процессора или полупроводникового кристалла, когда возможной является нормальная работоспособность. Оно находится в прямой зависимости от качества теплоотвода и загруженности. Когда температура превышает рекомендованный максимум, то нет никаких гарантий нормальной работы. Большинство процессоров функционируют нормально, если она меньше 85 ˚С. Если температура больше, то создаются основания для ошибок при работе программ или возможно зависание компьютера. В отдельных случаях могут произойти необратимые изменения в самом процессоре. Современные модели обычно отслеживают перегрев и ограничивают свои характеристики. Вот в каком устройстве компьютера производится обработка информации.

и отвод тепла

Как уменьшить негативные последствия повышения градусов? Для теплоотвода применяются активные кулеры и пассивные радиаторы. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки.

Измерение и отображение температуры процессора

А вот как устройства узнают, что им необходимо поменять эту свою характеристику? В центре крышки устанавливают специальный датчик температуры, в качестве которого может выступать термодиод, терморезистор или транзистор с замкнутыми коллектором и базой.

Заключение

Итак, какое устройство используется для обработки информации в компьютере? Верно, процессор компьютера. Теперь вы знаете ответ не только на этот вопрос, но также и особенности данного прибора и существующие проблемы и перспективы. А значит, есть информация о том, как действует такая важная составляющая сложной технической системы и в каком устройстве компьютера производится обработка информации.

«Из чего состоит компьютер» - Также от видеокарты зависит качество изображения. Кулер. Видеокарта. 2. Материнская плата. И так давайте рассмотрим из чего же все-таки состоит персональный компьютер. RESET-SW – служит для перезагрузки компьютера. Материнская плата. Кулер служит для охлаждения процессора. Учебное пособие по сборке компьютера.

«Видеокарты» - видео-ПЗУ. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Система охлаждения. Характеристика. Видеоконтроллер. Выполнил: Шавензов Денис 2007 год ГОУ ЦО №1861 «Загорье». Устройства. Конец. Устройство Характеристика Производители Цены. Видеопамять. Предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

«Звуковая карта» - Элементы звуковой карты: Цифровой (WAV) – точная цифровая копия музыки или др. звука. Основные форматы компьютерного звука: Звуковая карта (характеристики): Методы воспроизведения MIDI – звука: Основное устройство для работы со звуком. Актуально для Интернет-телефона. Звуковая карта -. Поддержка аппаратного декодирования MP3.

«Архитектура ЭВМ» - Архитектура. Потребности специалистов. Использованы при программировании. в изначальном своем смысле используется в градостроении. Термин “архитектура ЭВМ”. Машины одного семейства. Архитектура и организация. Hardware. Приведем примеры. Слово “архитектура”. является одним из самых неоднозначно используемых.

«Устройство ПК» - Для трехмерной графики. Самые простые укладываются в 1 байт. Порты бывают: Презентационные технологии (программа MS PowerPoint). Клавиатура. Текстовый режим: Учебный курс. Обеспечение взаимодействия устройств: клавиатуры, монитора, дисков. Операционная система Windows. Характеристикой быстродействия ПК является тактовая частота процессора.

«Процессор и системный блок» - Системная или материнская плата. Производительность процессора Тестирование процессора. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Разрядность процессора. Тактовая частота Разрядность процессора Производительность процессора. Вот как выглядит микропроцессор Pentium III:

Всего в теме 22 презентации

Компьютер как универсальное устройство обработки информации

Назначение и устройство компьютера

Что общего между компьютером и человеком

Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.

С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.

Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих изобретений человек "подглядел" в природе.

Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.

Русский ученый Н. Е. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов.

Можно сказать, что Леонардо да Винчи и Жуковский "списывали" свои летающие машины с птиц.

А есть ли в природе прототип у компьютера? Да! Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека.

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Какие устройства входят в состав компьютера. Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:

прием (ввод) информации;
запоминание информации (сохранение в памяти);
процесс мышления (обработка информации);
передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

устройства ввода;
устройства запоминания - память;
устройство обработки - процессор;
устройства вывода.

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати) (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Информационный обмен в компьютере

Что такое данные и программа. И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

В памяти компьютера хранятся данные и программы.

Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Немного позже вы познакомитесь со способами представления данных в компьютерной памяти.

Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера".

Принципы фон Неймана. В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ. Первый из этих принципов определяет состав устройств ЭВМ и способы их информационного взаимодействия. Об этом говорилось выше. С другими принципами фон Неймана вам еще предстоит познакомиться.

Вопросы и задания

1. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?
2. Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение каждого из них?
3. Опишите процесс обмена информацией между устройствами компьютера.
4. Что такое компьютерная программа?
6. Чем отличаются данные от программы?

Компьютерная память

Внутренняя и внешняя память. Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 "Человек и информация" ныло отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее.

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулированное правило относится к принципам Неймана. Его называют принципом хранимой программы.

Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

На рис. 2.3 показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена.

Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рис. 2.4 каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова "бит" есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой .

Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода.

Один символ двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.

В одном бите памяти содержится один бит информации.

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность . Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. "Песчинками" компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, I одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.

Порядковый номер байта называется его адресом.

Принцип адресуемости означает, что:

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти, который называется постоянным запоминающим устройством - ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Носители и устройства внешней памяти. Устройства внешней памяти - это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы .

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки. С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок - единица, ненамагниченный - нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка (рис. 2.5), которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Рис. 2.5. Дисковод и магнитный диск

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название - лазерные диски). На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит "компактный диск - только для чтения". Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM - видеодиски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору.

Вопросы и задания

1. Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида памяти: внутренняя и внешняя.
2. Что такое "принцип хранимой программы"?
3. В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
4. Какие два значения имеет слово "бит"? Как они связаны между собой?
5. В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

Как устроен персональный компьютер (ПК)

Что такое ПК. Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования.

Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

Основные устройства ПК. Основной "деталью" персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.

Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок . В системном блоке находится "мозг" машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.

Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: клавиша включения электропитания, щели для установки сменных дисков и дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

К системному блоку подключены клавишное устройство (клавиатура), монитор (другое название - дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (рис. 2.6).

На рис. 2.6 показана настольная модель ПК. Кроме того, существуют портативные модели (ноутбуки) и карманные компьютеры.

Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами . Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от английского "controller" - "контролер", "управляющий"). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (рис. 2.7).

Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК. Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название - шина ), связывается с другими устройствами (рис. 2.8).

Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.

Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных ) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса ) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления ; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Вопросы и задания

1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер.
2. Какие устройства входят в состав системного блока?
3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

Основные характеристики персонального компьютера

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора. Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты . Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит" быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика - разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти. Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.

Характеристики устройств внешней памяти. Устройства внешней памяти - это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется и гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти - сменные, г. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски - дискеты и оптические диски - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В последнее время на смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти.

Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем - 700 Мб).

DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории "предметов роскоши" в общедоступные.

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно - мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Вопросы и задания

1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
2. Информационный объем какого порядка имеют: гибкие диски, винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными?
4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие - дополнительными?