Ответы на билеты по информатики. Основные этапы в информационном развитии общества. Информационные революции
 Скачать 0.77 Mb.
|
Управление процессами.Важнейшей частью операционной системы, непосредственно влияющей на функционирование вычислительной машины, является подсистема управления процессами. Процесс (или по-другому, задача) - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами. Состояние процессов В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний: ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором; ОЖИДАНИЕ - пассивное состояние процесса, процесс заблокирован, он не может выполняться по своим внутренним причинам, он ждет осуществления некоторого события, например, завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого процесса, освобождения какого-либо необходимого ему ресурса; ГОТОВНОСТЬ - также пассивное состояние процесса, но в этом случае процесс заблокирован в связи с внешними по отношению к нему обстоятельствами: процесс имеет все требуемые для него ресурсы, он готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого процесса. В ходе жизненного цикла каждый процесс переходит из одного состояния в другое в соответствии с алгоритмом планирования процессов, реализуемым в данной операционной системе. Типичный граф состояний процесса показан на рисунке. В состоянии ВЫПОЛНЕНИЕ в однопроцессорной системе может находиться только один процесс, а в каждом из состояний ОЖИДАНИЕ и ГОТОВНОСТЬ - несколько процессов, эти процессы образуют очереди соответственно ожидающих и готовых процессов. Жизненный цикл процесса начинается с состояния ГОТОВНОСТЬ, когда процесс готов к выполнению и ждет своей очереди. При активизации процесс переходит в состояние ВЫПОЛНЕНИЕ и находится в нем до тех пор, пока либо он сам освободит процессор, перейдя в состояние ОЖИДАНИЯ какого-нибудь события, либо будет насильно "вытеснен" из процессора, например, вследствие исчерпания отведенного данному процессу кванта процессорного времени. В последнем случае процесс возвращается в состояние ГОТОВНОСТЬ. В это же состояние процесс переходит из состояния ОЖИДАНИЕ, после того, как ожидаемое событие произойдет.  Рис. Граф состояний процесса в многозадачной среде Билет №23 архитектура компьютера основные устройства компьютера Магистрально-модульное построение ЭВМКомпьютер (англ. computer — вычислитель), синоним - ЭВМ(электронно вычислетельное устройство) представляет собой универсальное программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления Основу компьютеров образует аппаратура (HardWare), построенная, в основном, с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (SoftWare) — заранее заданных, четко определённых последовательностей арифметических, логических и других операций. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный(шинный) принцип обмена информацией между устройствами. Магистраль включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса, шину управления. Шины представляют собой многопроводные линии.  Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют какую операцию считывание или запись информации из памяти нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т.д. ПроцессорМикросхема, реализующая функции центрального процессора персонального компьютера, называется микропроцессором. Обязательными компонентами микропроцессора является арифметико – логическое устройствои блок управления. Арифметико – логическое устройство отвечает за выполнение арифметических и логических операций, а устройство управления координирует работу всех компонентов и выполнение процессов, происходящих в компьютере. Процессор компьютера предназначен для обработки информации. Каждый процессор имеет определенный набор базовых операций (команд), например, одной из таких операций является операция сложения двоичных чисел. Технически процессор реализуется на большой интегральной схеме, структура которой постоянно усложняется, и количество функциональных элементов (типа диод или транзистор) на ней постоянно возрастает (от 30 тысяч в процессоре 8086 до десятки миллионов в процессорах Pentium). Основные характеристики процессора: Тактовая частота задает ритм жизни компьютера. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем выше производительность компьютера. Под тактом мы понимаем промежуток времени, в течение которого может быть выполнена элементарная операция. Тактовую частоту можно измерить и определить ее значение. Единица измерения частоты - ГГц(гигагерц) – миллард тактов в секунду. Современные микропроцессоры имееют тактовую частоту 3 и более ГГц Разрядность - количество бит, которые одновременно может обработать процессор. В общем случае производительность процессора тем выше, чем больше его разрядность. В настоящее время используются 16-, 32- и 64-разрядные процессоры, причем практически все современные программы рассчитаны на 32- и 64-разрядные процессоры. Адресное пространство процессора - определяется разрядностью адресной шины определяет , т.е. максимальный объем оперативной памяти, который может быть установлен в компьютере. Процессоры, также отличаются по архитектуре, например, одно, дву-ядерные процессоры. Память ЭВМВнутренняя памятьОперативная память, синоним - ОЗУ(Оператвно запоминающее устройство). Из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении питания содержимое оперативной памяти стирается. Часто для оперативной памяти используют обозначение RАМ (гаndom ассеss mеmогу - память с произвольным доступом). Объём памяти ОЗУ современных ЭВМ составляет 1 и более Гб(Гигабайт). Кэш-память. Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. BIOS(БИОС) - постоянная память или ПЗУ(Постоянно запоминающее устройство). - память, в которую занесены данные при ее изготовлении. Эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется RОМ (геаd оnlу mеmогу, или память только для чтения). В IВМ РС - совместимом компьютере в постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициации загрузки и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, часто содержимое постоянной памяти называют BIOS (Basic Input-Output System -базовая система ввода-вывода). СМ0S полупостоянная память. Это небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют СМ0S-памятью, поскольку эта память обычно выполняется по СМ0S технологии (complementary metal-oxide semiconductor) и обладает низким энергопотреблением. Содержимое СМ0S -памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для ее электропитания используется специальный аккумулятор. Аккумулятор снабжает и встроенные в компьютер часы (так называемые часы реального времени). Наличие этих часов позволяет Вам не задавать текущее время при каждом включении компьютера. Видеопамять. - память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Внешняя памятьОсновное назначение внешней памяти компьютера – долговременное хранение большого количества различных файлов (программ, данных и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем, а хранится информация на носителях. Наиболее распространенными являются накопители следующих типов: Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД или FDD), диски диаметром 3,5“(емкость 1,44 Мб); Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД или HDD) информационной емкостью от нескольких сотен гигабайт до 1Тб(1000 Гб); Накопители на оптических(лазерных или CD, DVD) дисках, емкостью 700 Мб(CD), до 17 Гб(DVD); Флэш диски(флэшки или USB Flash Drive) - вид внешней памяти в которых для хранения информации используются полупроводниковые элементы на микросхемах, связи с чем они очень компактны, в них может храниться от несколько сотен мегабайт до десятки гигабайт информации. В НГМД и НЖМД используется магнитный принцип записи/чтения информации. При магнитном способе запись информации производится на магнитный носитель(диск, покрытый ферромагнитным лаком) с помощью магнитных головок. CD накопители используют оптический принцип чтения информации. Информация на CD диске записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося CD-диска, интенсивность отраженного луча соответствует значениям 0 или 1. C помощью фотопреобразователя они преобразуются в последовательности электрических импульсов. Существуют лазерные диски только для чтения - CD(DVD)-ROM, для однократной записи - CD(DVD)-R и для многократной записи - CD(DVD)-RW. Устройства ввода и выводаУстройства вводаМышь - манипулятор для ввода информации в компьютер. Сканер - устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер с бумажных носителей информации. Устройства выводаПринтеры - печатающие устройства, предназначенные для вывода информации на бумагу. Как правило, применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные. Плоттер - устройство, работающий как принтер, но с возможностью получения широкоформатных копий, например плакатов для рекламных щитов. Мониторы - устройства, предназначенные для вывода информации на экран . Билет №24 основные этапы развития технических средств информации Билет №25 периферийные устройства компьютера Периферийные устройства окружают системный блок и позволяют пользователю взаимодействовать с компьютером. Периферийные устройства можно разделить на следующие группы: - устройства ввода информации; - устройства вывода информации; - устройства хранения информации; - мультимедийные устройства; - устройства передачи информации. Устройства ввода. К устройствам ввода относят такие стандартные устройства, как клавиатура и мышь, которые позволяют передать информацию от пользователя компьютеру. Кроме этого существуют много других устройств. Трекбол (или перевернутая мышь) - представляет собой шарик, вращая который, вы передвигаете курсор на экране. Планшет - это устройство ввода, по которому пользователь водит стилом (пером), а изображение передается компьютеру. Сканер - устройство для передачи картинки с твердого носителя (бумаги, пленки) в цифровой вид, который может обрабатываться компьютером. Цифровые камеры и цифровые видеокамеры, позволяют получить статические и подвижные снимки и передать в электронном виде на обработку компьютером.
Детально описаны устройства ввода информации на сайте Коллективный блог учителей информатики Устройства вывода. Устройства вывода наоборот позволяют пользователю, получить информацию от компьютера, в понятном пользователю виде. Так для получения изменяемой информации, например - фильм, используются мониторы, реже проекторы. Чтобы получить документ на твердом носителе, применяют принтеры или плоттеры.
Детально описаны устройства ввода информации на сайте УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ Устройства хранения информации. Кроме накопителей, которые присутствуют в системном блоке, те же накопители, могут подключаться, как внешние устройства, например: жесткие диски, дисководы, CD-ROM/RW, DVD-ROM/RW и т.д. Кроме этих накопителей, очень популярными являются Flash-накопители, небольшие устройства, подключаемые к USB порту. Их емкость составляет 16-256 Мб (и более), цена весьма привлекательна и так как USB порт есть сегодня в каждом компьютере, эти устройства стремительно набирают популярность, практически вытесняя дискеты и дисководы.
Детально описаны устройства хранения информации на сайте Математика и информатика - лекции Мультимедийные устройства. К мультимедийным устройствам, чаще всего, относят устройства связанные с вводом/выводом аудио и видеоинформации. Звуковая карта с акустической системой - для ввода/вывода звука. Для ввода/вывода видеоинформации используются платы нелинейного монтажа.
Устройства передачи информации. Эти устройства предназначены для обмена информацией двух и более компьютеров. Модем - устройство связи для удаленного соединения компьютеров по телефонной линии. На другом конце провода может быть ваш друг, либо же компьютер провайдера, предоставляющего доступ в Internet. Еще одним устройством обмена информации является сетевой адаптер (сетевая карта). Это более быстрое устройство для обмена информации, которое может передавать информацию по электрическим, оптическим, или радиоканалам связи.
Устройства передачи информации хорошо описаны на сайте Билет №26 объединение компьютеров в локальную сеть Чтобы объединить компьютеры в локальную сеть необходимо устройство, называемое сетевым концентратором. Ранее, в качестве сетевого концентратора применялись хабы (HUB), но сейчас все чаще используют коммутароры (Switch). Хаб - это пассивный сетевой разветвитель. Коммутатор, в отличие от хаба, имеет "мозги" и поэтому относится к классу активного сетевого оборудования. Наличие "мозгов" приводит к увеличению производительности и уменьшению "заторов" в сети. Хотя все эти достоинства проявляются, большей частью, в крупных сетях. Для использования в небольших офисах или дома выпускаются устройства, которые совмещают в себе сразу несколько функций: коммутацию, маршрутизацию, файрволл с функцией трансляции сетевых адресов, точку беспроводного доступа WiFi, adsl-модем и др. Часто такие многофункциональные устройства называют интернет-маршрутизаторами или интернет-шлюзами. Подключение домашних компьютеров или компьютеров небольшого офиса к Интернет наиболее часто осуществляется следующими методами: По технологии ADSL (интернет-канал СТРИМ и др.); "Домашняя сеть" или "Выделенная линия" (кабель "витая пара", стандарт Ethernet); Для подключения к Интернет по ADSL-технологии необходимы:Компьютеры, снабженные сетевыми адаптерами Ethernet (пракически все современные компьютеры имеют встроенный интерфейс Ethernet для подключения к локальной сети); ADSL-модем с интерфейсом Ethernet (он же - маршрутизатор) и коммутатор Ethernet; или ADSL-модем, совмещенный с коммутатором Ethernet (обычно на 4-е порта); Сплиттер и микрофильтры; Кабели для подсоединения модема к телефонной сети и для подсоединения компьютеров к коммутатору. Схема подключения оборудования ВАЖНО! Чтобы обеспечить одновременную работу в Интернет со всех компьютеров локальной сети, необходимо настроить adsl-модем для работы в качестве интернет-маршрутизатора. |
