Лекция. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЬЮТЕРА В ЦЕЛОМ И РАЗЛИЧНЫХ ЕГО УЗЛОВ. Основные характеристики компьютера в целом и различных его
 Скачать 221.5 Kb.
|
|
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЬЮТЕРА В ЦЕЛОМ И РАЗЛИЧНЫХ ЕГО УЗЛОВ В современном высокотехнологичном мире нас окружают компьютеры — большие и маленькие, мощные и не очень, настольные и портативные. Каждому из нас в определенное время предстоит выбор того или иного устройства. Что лучше — настольный компьютер или ноутбук? Ноутбук или планшет? Как же понять, какой из компьютеров выбрать для того, чтобы он наилучшим образом решал поставленные задачи? Для того, чтобы ответить на эти вопросы нужно понимать, как устроены современные компьютеры, какие принципы являются для них основополагающими. Производительность, эффективность использования ПК определяются возможностями её процессора, характеристиками оперативной памяти (ОП), а также набором периферийны х устройств, техническими данными устройств и способом организации их совместной работы. Связь устройств ПК друг с другом осуществляется с помощью интерфейса. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, электронных схем и программ, предназначенных для осуществления обмена между устройствами ПК. Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК. Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационным и методами человека. Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией. Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых - сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием. Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд. Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией. Одной из главных характеристик ПК является тип системного интерфейса (шины), информационно объединяющего основные узлы и устройства в единую систему. Системный интерфейс определяет архитектуру ПК. Персональная ПК состоит из следующих основных устройств: Кроме того, к компьютеру могут подключаться дополнительные устройства, называемые периферийными: принтер, манипулятор «мышь», джойстик, сканер, звуковая приставка, дисководы для работы с лазерным диском (CD-ROM), модем, стример, графопостроитель, дигитайзе р, цифровая фотокамера, световое перо, графический планшет и др. Основные характеристики ПК Производительность (быстродействие) процессора – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации, количество элементарных операций, выполняемых за 1 секунду. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду) Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком. Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1 байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2 байта – 16-разрядным и т.д. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64 разряда) Объем памяти (ёмкость) – max объем информации, который может храниться в ней. Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм) Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве Разрядность процессора – это число одновременно обрабатываемых процессором битов, то есть количество внутренних битовых (двоичных) разрядов, важнейший фактор производительности МП. Вместе с быстродействием разрядность характеризует объем информации, перерабатываемый процессором компьютера за единицу времени. Тактом называют интервал времени менаду началом подачи двух последовательных импульсов электрического тока, синхронизирующих работу, различных устройств компьютера. Специальные импульсы для отсчета времени для всех электронных устройств вырабатывает тактовый генератор частоты, расположенный на системной плате. Его главный элемент представляет собой кристалл кварца, обладающий стабильностью резонансной частоты. Тактовая частота определяется количеством тактов в секунду и измеряется в мегагерцах (1МГц = 1 млн. тактов/с). Тактовая частота влияет на скорость работы, быстродействие МП. Переход к микропроцессору с большей тактовой частотой означает повышение скорости обработки информации. Под быстродействием процессора понимают количество операций, выполняемых им в секунду Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (магистралям), соединяющим все модули: шине данных, шине адресов, шине управления. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т.е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Запоминающие устройства (ЗУ) предназначены для хранения программ и всех видов данных – исходных и промежуточных, результатов решения задачи. Основная характеристика любого ЗУ – его размер, объем измеряется числом байтов. Виды запоминающих устройств: Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), в современной терминологии – RAM (Random Access Memoгу), неотъемлемая часть любой ЭВМ. Это быстродействующее ЗУ сравнительно небольшого объема, реализованное в виде электронной схемы. ОЗУ доступно как для чтения, так и для записи информации, т.е. данных и программ. Именно в ОЗУ хранится выполняемая персональной ЭВМ в текущий момент загрузочная программа и необходимые для нее данные. ОЗУ работает под непосредственным управлением микропроцессора, все данные для которого непосредственно поступают только из ОЗУ. Оно обеспечивает хранение информации лишь в течение сеанса работы с ПК – после выключения ПК из сети данные, хранимые в ОЗУ, теряются безвозвратно. Кэш-память — это сверхбыстродействующая оперативная память. Она используется для ускорения операций в памяти ПК. В кэш-память записывается из ОЗУ та часть информации, с которой работает процессор в данный момент. Кэш-память реализована на отдельных микросхемах. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в современной терминологии RОМ (Read Only Memory). Эта часть памяти доступна лишь для чтения данных и программ, «зашитых» в него при изготовлении ПЭВМ. Внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) или накопитель предназначено для долговременного хранения информации и характеризуются большим объемом памяти и низким по сравнению с ОЗУ быстродействием. Дисководами называются устройства, позволяющие записывать информацию на диски (гибкие магнитные, жесткие, лазерные) и/или считывать ее с них. Программные средства ЭВМ Программа – это набор инструкций на машинном языке, она может находиться как на жестком диске ЭВМ, так и на внешнем носителе. Программное обеспечение ЭВМ делятся на 3 основных класса: 1 Системное Программное обеспечение — состоит из: б) Утилит – программ вспомогательного назначения (программы – архиваторы: сжимают информацию, программы оптимизации дисков: собирают все файлы в начале диска без пробелов, прозрачные программы динамического сжатия диска, программы для автономной печати (спулеры), программы управления памятью, антивирусные). Утилиты дополняют возможности ОС, могут работать только в тех ОС, для которых были разработаны. в) Средств тестирования и диагностики – составляют средства технического обслуживания ЭВМ и предназначены для проверки работоспособности, наладки и технической эксплуатации; они подразделяются на средства диагностики, тестовые программы, средства программно-логического контроля и программно-аппаратного контроля. Эти средства используются инженерно- техническим персоналом. д) Программ – драйверов – эти программы расширяют возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода (клавиатурой, жестким диском, мышью и т.д.), оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств. расширенные средства для обмена информацией между программами. 2 Инструментальное программное обеспечение – предназначено для создания оригинальны х программных средств в любой проблемной области, включая системное программное обеспечение. В его состав входят языки программирования, компиляторы и трансляторы с языков программирования различного уровня, библиотеки стандартных программ (БСП) (заранее подготовленные программы, которыми можно воспользоваться), средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки, а также системы программирования (СП). |